（2012年2月武漢調(diào)研）如圖所示，在直角坐標(biāo)系O-xyz中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在(0,0,h)處固定一電量為+q(q>0)的點(diǎn)電荷，在xOy平面內(nèi)有一質(zhì)量為m，電量為-q的微粒繞原點(diǎn)O沿圖示方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若該微粒的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，求此等效環(huán)形電流強(qiáng)度I。（重力加速度為g）
。
該微粒受到重力mg、洛倫茲力FB、庫(kù)侖力FE三個(gè)力的作用，方向如圖所示。
FB=qvB，FE=kq2/R2，v=ωr
再由幾何關(guān)系 r=htanθ，R=h/cosθ，
微粒沿z軸受力平衡，FE cosθ –mg=0，
微粒在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，FE sinθ –FB=mω2r
聯(lián)立解得：ω2+2ω-g/h=0。
解得：ω=(-1)或ω="-" (-1)（不合題意，舍去）
微粒圓周運(yùn)動(dòng)周期T=2π/ω
等效電流強(qiáng)度，I=q/T=。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖18所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為x．一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于軌道上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到水平拉力F＝(0.5v＋0.4) N（v為某時(shí)刻金屬棒運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度）的作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng)．已知l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，x＝0.8 m，如果測(cè)得電阻R兩端的電壓U隨著時(shí)間是均勻增大的，那么：

(1)分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；
(2)金屬棒到達(dá)ef處的速度應(yīng)該有多大；
(3)分析并求解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖4所示，足夠長(zhǎng)的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，其所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個(gè)阻值為R的電阻，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，今有一質(zhì)量為、有效電阻的金屬桿沿框架由靜止下滑，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域無(wú)限大，當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移為，則
A．金屬桿下滑的最大速度
B．在此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
C．在此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D．在此過(guò)程中流過(guò)電阻R的電量為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（22分）如圖甲所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限（包括x、y軸）內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直于xOy平面且隨時(shí)間做周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖乙所示，規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場(chǎng)方向?yàn)檎�。在y軸左側(cè)有一對(duì)豎直放置的平行金屬板M、N，兩板間的電勢(shì)差為U0。一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子（重力和空氣阻力均忽略不計(jì)），從貼近M板的中點(diǎn)無(wú)初速釋放，通過(guò)N板小孔后從坐標(biāo)原點(diǎn)O以某一速度沿x軸正方向垂直射入磁場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)一個(gè)磁場(chǎng)變化周期T0（T0未知）后到達(dá)第一象限內(nèi)的某點(diǎn)P，此時(shí)粒子的速度方向恰好沿x軸正方向。

（1）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑；
（2）若粒子在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，求粒子在P點(diǎn)縱坐標(biāo)的最大值ym及相應(yīng)的磁場(chǎng)變化周期T0的值；
（3）若在上述（2）中，第一象限內(nèi)y=ym處平行x軸放置有一屏幕，如圖甲，磁場(chǎng)變化周期為上述（2）中T0，但M、N兩板間的電勢(shì)差U可以在U0<U<9U0范圍內(nèi)變化，粒子仍在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，求粒子可能擊中的屏幕范圍。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在軸上方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向豎直向下。在軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直于紙面向里。在軸上有一點(diǎn)，離原點(diǎn)距離為。現(xiàn)有一帶電量為，質(zhì)量為的粒子，不計(jì)重力，從區(qū)間某點(diǎn)由靜止開始釋放后，能經(jīng)過(guò)點(diǎn)。試求：

（1）釋放瞬間粒子的加速度；
（2）釋放點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)滿足的關(guān)系式？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

(2010·湖南省師大附中月考)一帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場(chǎng)線和磁感線的方向，先后穿過(guò)寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)為E)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)，如圖甲所示．電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為W1，粒子穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1；若把電場(chǎng)和磁場(chǎng)正交疊加，如圖乙所示，該粒子仍以初速度v0穿過(guò)疊加場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)粒子做功為W2，粒子穿出場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度為v2，比較W1和W2、v1和v2的大小(v0<E/B，不計(jì)重力)                                                                                                                                                                                                                (　　)
A．W1>W2，v1>v2　　　　B．W1＝W2，v1＝v2
C．W1<W2，v1<v2              D．W1＝W2，v1>v2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示是電磁流量計(jì)的示意圖。圓管由非磁性材料制成、空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，測(cè)出管壁上MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為E，就可以知道管中流體的流量q――單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的流體的體積。已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則q與E關(guān)系的表達(dá)式為                 假定管中各處液體的流速相同。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定著兩對(duì)幾何形狀完全相同的平行金屬板PQ和MN，P、Q與M、N四塊金屬板相互平行地豎直地放置．已知P、Q之間以及M、N之間的距離都是d=0．2 m，極板本身的厚度不計(jì)，極板長(zhǎng)均為L(zhǎng)=0．2 m，板間電壓都是U=6V且P板電勢(shì)高．金屬板右側(cè)邊界以外存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大．現(xiàn)有一質(zhì)量，電量q=-2×10-4C的小球在水平面上以初速度=4m／s從平行板PQ間左側(cè)中點(diǎn)O1沿極板中線射入．
（1）試求小球剛穿出平行金屬板PQ的速度；
（2）若要小球穿出平行金屬板PQ后，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)射入平行金屬板MN中，且在不與極板相碰的前提下，最終從極板MN的左側(cè)中點(diǎn)O2沿中線射出，則金屬板Q、M間距離是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的圓形絕緣軌道的圓心在O點(diǎn)、半徑為r，內(nèi)壁光滑，A、B兩點(diǎn)分別是圓弧的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。該區(qū)間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球在軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)（電荷量不變），經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度最大，O、C連線與豎直方向的夾角θ=60°，重力加速度為g。
小題1:求小球所受到的電場(chǎng)力大��；
小題2:小球在A點(diǎn)速度v0多大時(shí)，小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最小？

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同步練習(xí)冊(cè)答案