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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】質量為m、電量為+q的帶電粒子,以某一初速度垂直磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場,粒子在磁場中做勻速圓周運動,圓心為O,半徑為r?蓪щ娏W拥倪\動等效為一環形電流,環的半徑等于粒子的軌道半徑。不計重力影響。

(1)求粒子在磁場中做圓周運動線速度的大小v;

(2)求等效環形電流的大小I;

(3)若在O點固定一個點電荷A。粒子射入磁場的位置和速度方向保持不變。當原有磁場大小、方向都不變時,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的勻速圓周運動;當原有磁場方向反向,而磁感應強度B的大小不變時,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的圓周運動。兩次所形成的等效電流之差的絕對值為△I,求△I的表達式。

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

(1)粒子在磁場中做圓周運動,根據牛頓第二定律有

解得

(2)根據電流強度的定義可知等效環形電流的大小

(3)當磁場反向時,洛侖茲力方向也會相反,由此可知庫侖力F一定指圓心,點電荷A帶負電。

設磁場反向前粒子的速度為v1,根據牛頓第二定律有

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

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

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

1)導體棒將要滑到瞬間的加速度(此時速度沿斜面向下);

2)導體棒由滑至和由滑至兩過程中產生電能的比值。

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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動,其速度一時間圖象如圖所示,其中tatb是電荷在電場中ab兩點運動的時刻,則下列說法正確的是(

A.ab兩點處電場強度

B.a、b兩點處電場強度

C.粒子從a 運動到b的電勢能增加,電場力做正功

D.a、b兩點電勢

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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,在其外側面均勻地帶有負電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環N,鋁環也處于水平面中,且M盤和N環的中心在同一條豎直線上,現讓橡膠盤由靜止開始繞軸按圖示方向逆時針加速轉動,下列說法正確的是

A. 鋁環N有沿逆時針方向的感應電流

B. 鋁環N有擴大的趨勢

C. 橡膠圓盤M對鋁環N的作用力方向豎直向下

D. 橡膠圓盤M對鋁環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,法籍意大利數學家拉格朗日在論文《三體問題》中指出:兩個質量相差懸殊的天體(如太陽和地球)所在同一平面上有5個特殊點,如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示,人們稱為拉格朗日點。若飛行器位于這些點上,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動。若發射一顆衛星定位于拉格朗日L2點,下列說法正確的是(  )

A.該衛星繞太陽運動周期和地球自轉周期相等

B.該衛星在L2點處于平衡狀態

C.該衛星繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度

D.該衛星在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個完全相同的燈泡,其中1個燈泡與原線圈串聯,另外2個燈泡并聯后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓,3個燈泡均正常發光,忽略導線電阻,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21

D.原副線圈的匝數比為21

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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,t0時刻的波形如圖所示,此時波剛好傳播到x5m處的M點,從此時起經過0.1s,平衡位置在x1.5m處的質點第一次回到平衡位置。則下列判斷正確的是( 。

A.t0時刻,x1m處的質點P正沿y軸負方向運動

B.t0時刻開始,經過0.2s質點P傳播到x2m

C.這列波的傳播速度大小為5m/s

D.質點Q開始振動的方向沿y軸正方向

E.0時刻到t5s時,質點Q運動的路程為2m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現有兩個電阻元件,其中一個是由金屬材料制成的,它的電阻隨溫度的升高而增大,而另一個是由某種半導體材料制成的,其電阻隨溫度的升高而減小。現對其中一個元件R0進行測試,實驗中可供選擇的儀器有:

A.電壓表V10~3V,內阻約30kΩ

B.電流表A10~0.6A,內阻約

C.電流表A20~30mA,內阻約20Ω

D.滑動變阻器R1100Ω,1A

E.滑動變阻器R210Ω,5A

F.電池(3V,內阻不計)

G.開關、導線若干

現測得通過其中的電流與加在它兩端的電壓數據如下表所示:

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)實驗中電流表應選擇:_____;滑動變阻器應選擇:_____(填字母序號);

(2)根據表中數據,判斷元件R0可能是由_____材料制成的;

(3)請在方框中畫出實驗電路圖__________

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

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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,它與計算機相連,可以顯示出電流隨時間變化的I-t圖像。如圖甲所示連接電路。直流電源電動勢9V,內阻可忽略,電容器選用電容較大的電解電容器。先使開關S1端相連,電源向電容器充電然后把開關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算機。屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t圖像如圖乙所示。

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

2)根據I-t圖像估算當電容器開始放電時所帶的電量q0=___________,并計算電容器的電容C=___________;(均保留兩位有效數字)

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

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