Question

18．實(shí)驗(yàn)顯示，一電子（質(zhì)量為 m 電荷量為 e）可以以半徑為 r 圓軌道繞均勻帶電的足夠長(zhǎng) 的直導(dǎo)線做速度大小為 v 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平 面與直導(dǎo)線垂直，如圖所示．由此可以判斷（　�。�

• A． 直導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)線都是與直導(dǎo)線垂直，并 呈輻射狀指向直導(dǎo)線的方向
• B． 直導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)線都豎直向上的
• C． 電子所在軌道處的場(chǎng)強(qiáng)大小為 E=mv²/er
• D． 電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處于平衡狀態(tài)

Answer 1

分析 AB、根據(jù)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，終至于負(fù)電荷；
C、根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力，結(jié)合向心力表達(dá)式，即可求解；
D、電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是非平衡狀態(tài)．

解答 解：AB、根據(jù)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，終至于負(fù)電荷，可知，直導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)線都是與直導(dǎo)線垂直，并呈輻射狀背離直導(dǎo)線的方向，故AB錯(cuò)誤；
C、根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力，則有：eE=$\frac{m{v}^{2}}{r}$，解得：E=$\frac{m{v}^{2}}{er}$，故C正確；
D、電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，過(guò)程中始終處于非平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 考查電場(chǎng)線的方向，掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，理解向心力表達(dá)式的內(nèi)容，注意勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是速度不變的，而是速度大小不變，是變速運(yùn)動(dòng)．