將氫原子中電子的運(yùn)動(dòng)看作繞氫核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)在研究電子運(yùn)動(dòng)的磁效應(yīng)時(shí)，可將電子的運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)形電流，環(huán)的半徑等于電子的軌道半徑r.現(xiàn)對(duì)一氫原子加上一外磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直電子的軌道平面.這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I1來表示.現(xiàn)將外磁場反向，但磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，仍為B，這時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的等效電流用I2來表示.假設(shè)在加上外磁場以及外磁場反向時(shí)，氫核的位置，電子運(yùn)動(dòng)的軌道平面以及軌道半徑都不變，求外磁場反向前后電子運(yùn)動(dòng)的等效電流的差即|I1-I2|等于多少?用m和e表示電子的質(zhì)量和電量.

解析試題分析：電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有　設(shè)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)的速度為v，等效電流　
加磁場后，若設(shè)電子的運(yùn)動(dòng)速度為v1，磁場反向后，電子的運(yùn)動(dòng)速率為v2，
則有　　
聯(lián)立求解得　　
所以
考點(diǎn)：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示的虛線框?yàn)橐婚L方形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一束電子以不同的速率從O點(diǎn)垂直于磁場方向、沿圖中方向射入磁場后，分別從a、b、c、d四點(diǎn)射出磁場，比較它們在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間ta、tb、tc、td，其大小關(guān)系是（　�。�

A．ta<tb<tc<td B．ta＝tb＝tc＝td
C．ta＝tb<tc<td D．ta＝tb>tc>td

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場線，電場線與水平方向成α角，水平方向的勻強(qiáng)磁場與電場正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運(yùn)動(dòng)，l與水平方向成β角，且α＞β，則下列說法中錯(cuò)誤的是(　　)

A．液滴一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B．液滴一定帶正電
C．電場線方向一定斜向上
D．液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

(5分)如圖所示，在x軸的上方(y≥0)存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在原點(diǎn)O有一個(gè)離子源向x軸上方的各個(gè)方向發(fā)射出質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，速率都為v.對(duì)那些在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子，在磁場中可能到達(dá)的最大值為x＝________，y＝________.

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩端電壓為U，板間勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，一束帶正電的粒子從圖示方向射入，穿過電容器后進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場B2，結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間的距離為，由此可知，打在兩點(diǎn)的粒子質(zhì)量差上=___ _（均帶電量為q的正電荷）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，圓心為原點(diǎn)、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個(gè)區(qū)域，即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場B1。平行于x軸的熒光屏垂直于xOy平面，放置在坐標(biāo)y＝－2.2R的位置。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、動(dòng)能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為（－R，0）的A點(diǎn)沿x正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，當(dāng)區(qū)域Ⅱ內(nèi)無磁場時(shí)，粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為（0，－2.2R）的M點(diǎn)，且此時(shí)，若將熒光屏沿y軸負(fù)方向平移，粒子打在熒光屏上的位置不變。若在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加上方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場B2，上述粒子仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，則粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為（0.4R，－2.2R）的 N點(diǎn)。求：

（1）打在M點(diǎn)和N點(diǎn)的粒子運(yùn)動(dòng)速度v1、v2的大小。
（2）在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大小和方向。
（3）若將區(qū)域Ⅱ中的磁場撤去，換成平行于x軸的勻強(qiáng)電場，仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子恰好也打在熒光屏上的N點(diǎn)，則電場的場強(qiáng)為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)＝0.50 m，左端接一電阻R＝0.20 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40 T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：

(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小；
(2)回路中感應(yīng)電流的大小；
(3)維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，y軸的正方向豎直向上，y軸的右側(cè)廣大空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場E1=2N/C，y軸的左側(cè)廣大空間存在勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直紙面向外，B=1T，電場方向豎直向上，E2=2N/C。t=0時(shí)刻，一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)以v=2m/s的初速度沿著與x軸負(fù)方向成450角射入y軸的左側(cè)空間，質(zhì)點(diǎn)的電量為q=106C，質(zhì)量為m=2×10-7kg，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第一次通過y軸的位置；
（2）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入到第二次通過y軸所需時(shí)間；
（3）質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)射入后第四次通過y軸的位置。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板，它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B. 一個(gè)電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場區(qū)域，經(jīng)一次偏轉(zhuǎn)到達(dá)P點(diǎn). 經(jīng)測量P、O間的距離為l，不計(jì)帶電粒子受到的重力. 求：

（1）帶電粒子所受洛倫茲力的大��；
（2）帶電粒子的質(zhì)量。

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