在經(jīng)典物理理論中，氫原子的核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示。已知電子質(zhì)量為m、環(huán)繞半徑為r、靜電力常量為k、元電荷為e。
（1）求電子繞核運(yùn)動(dòng)的角速度大小ω和電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流I；
（2）在圖甲的情況下，分別施加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反、垂直于電子軌道平面的勻強(qiáng)磁場B乙和B丙，如圖乙、丙所示。施加磁場后，電子仍沿原方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但角速度的大小分別變?yōu)棣?sub>1和ω2。
a.根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、洛倫茲力相關(guān)知識(shí)，分析并判斷ω1與ω，ω2與ω的大小關(guān)系；
b.①圖乙和丙中，設(shè)電子繞核運(yùn)動(dòng)所形成的等效電流分別為I1和I2，請(qǐng)?zhí)顚懕?（選填“增大”“減小”或“不變”）。
表1
| I1相比于（1）中的I | I2相比于（1）中的I |
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I1＞I I1＞I
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I2＜I I2＜I
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表2
| ΔB1與B乙的方向 | ΔB2與B丙的方向 |
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相反 相反
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相反 相反
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【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)；等效電流的計(jì)算；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；庫侖定律的表達(dá)式及其簡單應(yīng)用．
【答案】I1＞I；I2＜I；相反；相反
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：105引用：1難度：0.4
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場時(shí)，恰好不會(huì)從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對(duì)磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：79引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場，從b點(diǎn)折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ）發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5
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