如圖所示，在直角坐標(biāo)系O-xyz中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在（0，0，h）處固定一電量為+q（q>0）的點(diǎn)電荷，在xOy平面內(nèi)有一質(zhì)量為m(m未知),電量為-q的微粒繞原點(diǎn)O沿圖示方向作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若微粒的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，求：

（1）若已知+q與-q的連線與z軸的夾角θ和靜電力常量k,則此微粒所受的庫(kù)侖力多大
（2）此微粒作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω；
（3）等效環(huán)形電流的電流強(qiáng)度I（已知重力加速度為g）。
（1）（2）（3）
（1）(6分)該微粒受到的庫(kù)侖力FE: (2分)， (2分)，  (2分)。

（2）(8分)，，由幾何關(guān)系   (2分)，微粒沿在z軸方向上受力平衡  (2分)，微粒在xoy平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)   (2分)，聯(lián)立，解得 ，解得 (2分)，
（3）(5分)微粒圓周運(yùn)動(dòng)的周期 (2分)，等效電流強(qiáng)度  (3分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

(2011·黃岡模擬)如圖所示，空間存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里.有一內(nèi)壁光滑、底部有帶正電小球的試管.在水平拉力F
作用下，試管向右勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從試管口處飛出.已知小球質(zhì)量為m，帶電量為q，場(chǎng)強(qiáng)大小為關(guān)于帶電小球及其在離開(kāi)試管前的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(   )
A．洛倫茲力對(duì)小球不做功
B．洛倫茲力對(duì)小球做正功
C．小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線
D．維持試管勻速運(yùn)動(dòng)的拉力F應(yīng)逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)有一半徑為a的 圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)O1（a,0）圓內(nèi)分布有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直線y=a的上方和直線x=2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。在x=2a處有一平行于y軸的足夠大熒光屏。在O點(diǎn)有一個(gè)粒子源，能在第一象限向各個(gè)方向垂直磁場(chǎng)發(fā)射出質(zhì)量為m、電荷量為+q、速度大小為v的相同粒子。其中沿x軸正方向的一粒子，恰好能從O1­點(diǎn)的正上方的A點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）求所有射出的粒子打在熒光屏上的范圍；
（3）若撤去熒光屏，保持電場(chǎng)大小不變，方向改為沿y軸負(fù)方向。求沿x軸正方向成θ=300射入磁場(chǎng)的粒子在電場(chǎng)中能到達(dá)最遠(yuǎn)的位置坐標(biāo)及最后射出磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)。
（4）在（3）情況下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案能使該粒子最終從O點(diǎn)射出，且射出方向與初始射入O點(diǎn)時(shí)的方向相反，并在答題卷上畫(huà)出軌跡示意圖。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，長(zhǎng)度為l的絕緣輕桿一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=。現(xiàn)將小球從最低點(diǎn)A處由靜止釋放，則輕桿可以轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度為_(kāi)____________。若在輕桿的中點(diǎn)施加一個(gè)始終垂直于桿的作用力F，F(xiàn)的大小始終保持為2mg，將小球從圖中的B處由靜止釋放后，作用力F的最大功率Pm=_____________。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，電阻忽略不計(jì)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3 的定值電阻．在水平虛線、間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域的高度為．導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻；導(dǎo)體棒的質(zhì)量，電阻．它們分別從圖中、處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)剛穿出磁場(chǎng)時(shí)正好進(jìn)入磁場(chǎng)．設(shè)重力加速度為g="10" m／s2．（不計(jì)、之間的作用，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中、棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）

求：（1）在整個(gè)過(guò)程中、兩棒克服安培力分別做的功；
（2）進(jìn)入磁場(chǎng)的速度與進(jìn)入磁場(chǎng)的速度之比：
（3）分別求出點(diǎn)和點(diǎn)距虛線的高度．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖是一個(gè)貨物運(yùn)輸裝置示意圖，BC是平臺(tái)，AB是長(zhǎng)L=12m的傳送帶，BA兩端的高度差h=2．4m。傳送帶在電動(dòng)機(jī)M的帶動(dòng)下順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，安全運(yùn)行的最大速度為vm=6m/s。假設(shè)斷電后，電動(dòng)機(jī)和傳送帶都立即停止運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為20kg的貨物，輕輕放上傳送帶上的A點(diǎn)，然后被傳送帶運(yùn)輸?shù)狡脚_(tái)BC上，貨物與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．4。由于傳送帶較為平坦，可把貨物對(duì)傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力；由于輪軸等方面的摩擦，電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)化為機(jī)械功）的效率為80%。取g=10m/s2。求：

（1）要使該貨物能到達(dá)BC平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)需工作的最短時(shí)間。
（2）要把貨物盡快地運(yùn)送到BC平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率至少多大？
（3）如果電動(dòng)機(jī)接在輸出電壓為120V的恒壓電源上，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=6Ω，在把貨物最快地運(yùn)送到BC平臺(tái)的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能共有多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在著電場(chǎng)強(qiáng)度均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中第Ⅰ象限電場(chǎng)沿x軸正方向，第Ⅲ象限電場(chǎng)沿y軸負(fù)方向．在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里．有一個(gè)電子從y軸的P點(diǎn)以垂直于y軸的初速度v0進(jìn)入第Ⅲ象限，第一次到達(dá)x軸上時(shí)速度方向與x軸負(fù)方向夾角為45°，第一次進(jìn)入第Ⅰ象限時(shí)，與y軸夾角也是45°，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間電子又回到了P點(diǎn)，進(jìn)行周期性運(yùn)動(dòng)．已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不考慮重力和空氣阻力．求：

(1)P點(diǎn)距原點(diǎn)O的距離；
(2)電子從P點(diǎn)出發(fā)到第一次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖a，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L="0.20m" ，電阻R=1.0Ω；有一電阻r=0.5Ω的金屬棒靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，軌道的電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下。
（1）現(xiàn)用一恒力F=0.2N沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。則金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大？
（2）若金屬棒質(zhì)量m=0.1kg在恒力F=0.2N作用下由靜止沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s=4m時(shí)獲得速度v2=2m/s，此過(guò)程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多大？
（3）若金屬棒質(zhì)量未知，現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉棒，使之做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t 的關(guān)系如圖b所示，求金屬棒的質(zhì)量m和加速度a。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，一質(zhì)量為m的帶電粒子，在場(chǎng)區(qū)內(nèi)的一豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可判斷該帶電質(zhì)點(diǎn)（     ）
A．帶有電量為的正電荷
B．運(yùn)動(dòng)的角速度為
C．沿圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)
D．運(yùn)動(dòng)的速率為

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