如圖所示，在直角坐標(biāo)系O-xyz中存在磁感應(yīng)強度為、方向豎直向下的勻強磁場，在（0，0，h）處固定一電量為+q（q>0）的點電荷，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O沿圖示方向作勻速圓周運動。若微粒的圓周運動可以等效為環(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,則此微粒所受的庫侖力多大
（2）此微粒作勻速圓周運動的角速度ω；
（3）等效環(huán)形電流的電流強度I（已知重力加速度為g）。
（1）（2）（3）
（1）(6分)該微粒受到的庫侖力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)做圓周運動   (2分)，聯(lián)立，解得 ，解得 (2分)，
（3）(5分)微粒圓周運動的周期 (2分)，等效電流強度  (3分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：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電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向上，勻強磁場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，試管向右勻速運動，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，場強大小為關(guān)于帶電小球及其在離開試管前的運動，下列說法中正確的是(   )
A．洛倫茲力對小球不做功
B．洛倫茲力對小球做正功
C．小球的運動軌跡是一條拋物線
D．維持試管勻速運動的拉力F應(yīng)逐漸增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

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磁場。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軸正向的勻強電場，場強為E。在x=2a處有一平行于y軸的足夠大熒光屏。在O點有一個粒子源，能在第一象限向各個方向垂直磁場發(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點的正上方的A點射出磁場。不計粒子的重力。

（1）求磁感應(yīng)強度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射入磁場的粒子在電場中能到達(dá)最遠(yuǎn)的位置坐標(biāo)及最后射出磁場的位置坐標(biāo)。
（4）在（3）情況下，請設(shè)計一種方案能使該粒子最終從O點射出，且射出方向與初始射入O點時的方向相反，并在答題卷上畫出軌跡示意圖。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，長度為l的絕緣輕桿一端可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端固定一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，整個裝置處于水平向右的勻強電場中，電場強度E=�，F(xiàn)將小球從最低點A處由靜止釋放，則輕桿可以轉(zhuǎn)過的最大角度為_____________。若在輕桿的中點施加一個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 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，電阻忽略不計的、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磁場、磁場區(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、處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動，且都能勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)剛穿出磁場時正好進(jìn)入磁場．設(shè)重力加速度為g="10" m／s2．（不計、之間的作用，整個運動過程中、棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好）

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

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖是一個貨物運輸裝置示意圖，BC是平臺，AB是長L=12m的傳送帶，BA兩端的高度差h=2．4m。傳送帶在電動機M的帶動下順時針勻速轉(zhuǎn)動，安全運行的最大速度為vm=6m/s。假設(shè)斷電后，電動機和傳送帶都立即停止運動�，F(xiàn)把一個質(zhì)量為20kg的貨物，輕輕放上傳送帶上的A點，然后被傳送帶運輸?shù)狡脚_BC上，貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0．4。由于傳送帶較為平坦，可把貨物對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，電動機（轉(zhuǎn)化為機械功）的效率為80%。取g=10m/s2。求：

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

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在著電場強度均為E的勻強電場，其中第Ⅰ象限電場沿x軸正方向，第Ⅲ象限電場沿y軸負(fù)方向．在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在著磁感應(yīng)強度均為B的勻強磁場，磁場方向均垂直紙面向里．有一個電子從y軸的P點以垂直于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，與y軸夾角也是45°，經(jīng)過一段時間電子又回到了P點，進(jìn)行周期性運動．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點距原點O的距離；
(2)電子從P點出發(fā)到第一次回到P點所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖a，一對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，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場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)軌向右做直線運動。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)軌運動距離為s=4m時獲得速度v2=2m/s，此過程電阻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動，測得力F與時間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 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)，電場場強為E，方向豎直向下，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，一質(zhì)量為m的帶電粒子，在場區(qū)內(nèi)的一豎直平面做勻速圓周運動，則可判斷該帶電質(zhì)點（     ）
A．帶有電量為的正電荷
B．運動的角速度為
C．沿圓周逆時針運動
D．運動的速率為

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