【題目】質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子，以某一初速度垂直磁場方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，圓心為O，半徑為r�？蓪щ娏Ｗ拥倪\(yùn)動等效為一環(huán)形電流，環(huán)的半徑等于粒子的軌道半徑。不計(jì)重力影響。

(1)求粒子在磁場中做圓周運(yùn)動線速度的大小v；

(2)求等效環(huán)形電流的大小I；

(3)若在O點(diǎn)固定一個(gè)點(diǎn)電荷A。粒子射入磁場的位置和速度方向保持不變。當(dāng)原有磁場大小、方向都不變時(shí)，改變粒子射入磁場的初速度的大小，仍可使粒子繞O做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動；當(dāng)原有磁場方向反向，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不變時(shí)，再改變粒子射入磁場的初速度的大小，還能使粒子繞O做半徑為r的圓周運(yùn)動。兩次所形成的等效電流之差的絕對值為△I，求△I的表達(dá)式。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

(2)根據(jù)電流強(qiáng)度的定義可知等效環(huán)形電流的大小

(3)當(dāng)磁場反向時(shí)，洛侖茲力方向也會相反，由此可知庫侖力F一定指圓心，點(diǎn)電荷A帶負(fù)電。

設(shè)磁場反向前粒子的速度為v1，根據(jù)牛頓第二定律有

磁場反向后粒子的速度為v2，有

兩次形成等效電流分別

所以

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，寬度為的光滑導(dǎo)軌分為左、右兩部分，左側(cè)部分與水平面成角傾斜放置，右側(cè)部分處于水平，兩部分在、兩點(diǎn)處平滑連接，導(dǎo)軌兩端各接有阻值為的電阻。質(zhì)量為，電阻為、長度也為的導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)軌的、位置，由靜止釋放，最終導(dǎo)體棒停在導(dǎo)軌的、位置，、到的距離均為，重力加速度為。整個(gè)空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，求：

（1）導(dǎo)體棒將要滑到瞬間的加速度（此時(shí)速度沿斜面向下）；

（2）導(dǎo)體棒由滑至和由滑至兩過程中產(chǎn)生電能的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一電荷僅在電場力的作用下運(yùn)動，其速度一時(shí)間圖象如圖所示，其中ta和tb是電荷在電場中a、b兩點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)刻，則下列說法正確的是（ ）

A.a、b兩點(diǎn)處電場強(qiáng)度

B.a、b兩點(diǎn)處電場強(qiáng)度

C.粒子從a 運(yùn)動到b的電勢能增加，電場力做正功

D.a、b兩點(diǎn)電勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷。在M正上方用絲線懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線上，現(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞軸按圖示方向逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是

A. 鋁環(huán)N有沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B. 鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢

C. 橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下

D. 橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文《三體問題》中指出：兩個(gè)質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽和地球）所在同一平面上有5個(gè)特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)。若飛行器位于這些點(diǎn)上，會在太陽與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動。若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說法正確的是（　　）

A.該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等

B.該衛(wèi)星在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)

C.該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度

D.該衛(wèi)星在L2處所受太陽和地球引力的合力比在L1處小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，理想變壓器上接有3個(gè)完全相同的燈泡，其中1個(gè)燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個(gè)燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓，3個(gè)燈泡均正常發(fā)光，忽略導(dǎo)線電阻，則變壓器（　　）

A.副線圈電壓的頻率為50Hz

B.原線圈兩端的電壓為18V

C.原副線圈的電流比為2：1

D.原副線圈的匝數(shù)比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波剛好傳播到x＝5m處的M點(diǎn)，從此時(shí)起經(jīng)過0.1s，平衡位置在x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置。則下列判斷正確的是（　�。�

A.t＝0時(shí)刻，x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動

B.從t＝0時(shí)刻開始，經(jīng)過0.2s質(zhì)點(diǎn)P傳播到x＝2m處

C.這列波的傳播速度大小為5m/s

D.質(zhì)點(diǎn)Q開始振動的方向沿y軸正方向

E.從0時(shí)刻到t＝5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動的路程為2m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有兩個(gè)電阻元件，其中一個(gè)是由金屬材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而增大，而另一個(gè)是由某種半導(dǎo)體材料制成的，其電阻隨溫度的升高而減小�，F(xiàn)對其中一個(gè)元件R0進(jìn)行測試，實(shí)驗(yàn)中可供選擇的儀器有：

A．電壓表V1（0~3V，內(nèi)阻約30kΩ）

B．電流表A1（0~0.6A，內(nèi)阻約1Ω）

C．電流表A2（0~30mA，內(nèi)阻約20Ω）

D．滑動變阻器R1（100Ω，1A）

E．滑動變阻器R2（10Ω，5A）

F．電池（3V，內(nèi)阻不計(jì)）

G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

現(xiàn)測得通過其中的電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù)如下表所示：

I/mA

0.4

2.0

4.5

8.0

12.5

18.0

25.0

U/V

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇：_____；滑動變阻器應(yīng)選擇：_____（填字母序號）；

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件R0可能是由_____材料制成的；

(3)請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖__________；

(4)把元件R0接入如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，電流表讀數(shù)為18.0mA，則此時(shí)定值電阻R的電功率_____W。（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電流傳感器可以捕捉到瞬間的電流變化，它與計(jì)算機(jī)相連，可以顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t圖像。如圖甲所示連接電路。直流電源電動勢9V，內(nèi)阻可忽略，電容器選用電容較大的電解電容器。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)。屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t圖像如圖乙所示。

（1）在如圖乙所示的I-t圖像中用陰影標(biāo)記面積的物理意義是______________________；

（2）根據(jù)I-t圖像估算當(dāng)電容器開始放電時(shí)所帶的電量q0=___________，并計(jì)算電容器的電容C=___________；（均保留兩位有效數(shù)字）

（3）如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R，充電時(shí)I-t曲線與橫軸所圍成的面積將___________（填“增大”“不變”或“變小”）；充電時(shí)間將___________（填“變長”“不變”或“變短”）；簡要說明原因___________。

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