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将氢原子中电子的运动看作绕氢核做匀速圆周运动,这时在研究电子运动的磁效应时,可将电子的运动等效为一个环形电流,环的半径等于电子的轨道半径r.现对一氢原子加上一外磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直电子的轨道平面.这时电子运动的等效电流用I1来表示.现将外磁场反向,但磁场的磁感应强度大小不变,仍为B,这时电子运动的等效电流用I2来表示.假设在加上外磁场以及外磁场反向时,氢核的位置,电子运动的轨道平面以及轨道半径都不变,求外磁场反向前后电子运动的等效电流的差即|I1-I2|等于多少?用m和e表示电子的质量和电量.

试题分析:电子绕核做匀速圆周运动有 设电子绕核运动的轨道半径为r,运动的速度为v,等效电流 
加磁场后,若设电子的运动速度为v1,磁场反向后,电子的运动速率为v2
则有  
联立求解得  
所以
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,线圈abcd边长分别为L1、L2,通过的电流为I,当线圈绕OO′轴转过θ时(  )
A.通过线圈的磁通量是BL1L2cosθ
B.ab边受安培力大小为BIL1cosθ
C.ad边受的安培力大小为BIL2cosθ
D.以上说法均错误

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,通电导线MN置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,现把导线绕其一端M在纸面内从a位置转至b位置,通电导线所受安培力大小的变化情况是(  )
A.变小B.变大C.不变D.不能确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,A为固定的水平长直导线,质量为m的条形磁铁置于水平桌面上,当直导线中通以图示方向的电流时,磁铁处于静止状态,则磁铁受到水平面的支持力N的大小及摩擦力方向(  )
A.N=mg,f向右B.N<mg,f向右C.N>mg,f向左D.N<mg,f向左

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

质量为m的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从N流向M,此时悬线上有拉力,如图所示.为了使悬线上拉力的等于零,可采取的措施是(  )
A.适当减小磁感应强度B.适当增大磁感应强度
C.使磁场反向D.使电流反向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,是电子射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置,虚线是电子的运动轨迹,那么A端接直流高压电源的   极(正或负),C为蹄形磁铁的   极(N或S)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞,已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变,由此可判断所需的磁感应强度B正比于
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m,电量为q的带正电小物块在磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示.物块经时间t移动距离s后停了下来,设此过程中,q不变,则       
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在平面直角坐标系xOy平面内存在着方向相反的两个匀强磁场区域,其中圆心在坐标原点、半径为R的圆形区域Ⅰ内磁场方向垂直于xOy平面向里,第一象限和第四象限的圆形区域外(区域Ⅱ)的磁场方向垂直于xOy平面向外,MN为与x轴垂直且与y轴相距2.5R的一条直线,现有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,经过加速电压为U的加速电场加速后,从坐标为(-R,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,并从横坐标为0.5R处的P点进入区域Ⅱ.已知粒子第一次经过直线MN和第二次经过直线MN时的速度方向恰好相反,不计粒子重力,求:

(1)粒子进入圆形区域Ⅰ时的运动速度v的大小;       
(2)区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小;
(3)粒子从A点开始到第二次经过直线MN的过程中运动的总时间t.

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