15．質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以速率v垂直磁感線射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在圓周軌道上運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)環(huán)形電流，該環(huán)形電流大小為$\frac{{q}^{2}B}{2πm}$．

分析 帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式，求出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速率，由v=$\frac{2πr}{T}$求出周期，即可由I=$\frac{q}{T}$求得等效電流I．

解答 解：粒子在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有 Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得：v=$\frac{qBr}{m}$又v=$\frac{2πr}{T}$ 可得T=$\frac{2πm}{qB}$
所以 I=$\frac{q}{T}$=$\frac{{q}^{2}B}{2πm}$
故答案為：$\frac{{q}^{2}B}{2πm}$

點(diǎn)評(píng) 本題是理清思路，建立物理模型，關(guān)鍵要分析粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力來(lái)源；并掌握等效電流的計(jì)算方法．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

8．已知銫的逸出功為1.88eV，用3000A的紫外光照射，光電子的最大初動(dòng)能為2.26eV．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖所示，在一邊長(zhǎng)為d的正方形區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為+q帶電粒子從AB邊的中點(diǎn)O處以速度v0垂直AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．若帶電粒子恰能從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，則粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑應(yīng)為$\frac{5}{4}$d
B．若帶電粒子恰能從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為$\frac{5m{v}_{0}}{4qd}$
C．若減小該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，則該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將變長(zhǎng)
D．若使帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度v0增大，則粒子在該磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期也將變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，一車載導(dǎo)航儀放在底邊水平的三角形支架上，處于靜止?fàn)顟B(tài)．稍微減小支架的傾斜角度，以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)航儀所受彈力變小B．導(dǎo)航儀所受摩擦力變小
C．支架施加給導(dǎo)航儀的作用力變小D．支架施加給導(dǎo)航儀的作用力變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．表為如圖所示“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”中風(fēng)力發(fā)電機(jī)部分的配置參數(shù)．已知風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過(guò)的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能P風(fēng)成正比．則當(dāng)風(fēng)垂直通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn)掃過(guò)的平面且風(fēng)速為6m/s時(shí)（忽略空氣密度的變化），風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為（　�。�
最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s
最小充電風(fēng)速2.0m/s
最大限制風(fēng)速12.0m/s
最大輸出功率400W
A．25 WB．50 WC．100 WD．200 W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖所示，在直角坐標(biāo)系O-xyz中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\frac{2m}{q}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$，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，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)．若該微粒的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，求此等效環(huán)形電流強(qiáng)度I．（重力加速度為g）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖所示，在水平平行正對(duì)金屬板MN間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，M板帶負(fù)電，N板帶正電．在M板上有一小孔O（孔略大于帶電粒子大�。�，一比荷為8.0×105C/kg的粒子從O的正下方貼近N板處的P點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，通過(guò)孔O進(jìn)入M板上方空間．在M板上方為以O(shè)為圓心，以R=0.1m為半徑的半圓形區(qū)域I內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，在M板上方、區(qū)域I外的區(qū)域II中分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里（不計(jì)粒子所受重力）．
（1）若粒子能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，求MN兩板間電壓U的范圍；
（2）以O(shè)為原點(diǎn)，沿M板水平向右為x軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系xoy．求當(dāng)MN兩板間電壓U1=1.0×103V時(shí)，粒子從區(qū)域Ⅰ進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)在邊界上的位置坐標(biāo)；
（3）調(diào)節(jié)電壓至U2=4.0×103V時(shí)發(fā)現(xiàn)粒子恰經(jīng)過(guò)O點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)P，求B2的值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．熱現(xiàn)象與大量分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律有關(guān)，1859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來(lái)有許多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一規(guī)律．若以橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f（v）表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比．對(duì)某一部分密閉在鋼瓶中的理想氣體，在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如題圖所示，下列分析和判斷中正確的是（　�。�
A．兩種狀態(tài)下瓶中氣體內(nèi)能相等
B．兩種狀態(tài)下瓶中氣體分子平均動(dòng)能相等
C．兩種狀態(tài)下瓶中氣體分子勢(shì)能相等
D．兩種狀態(tài)下瓶中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊瓶壁的總沖量相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．若核實(shí)驗(yàn)的核原料是${\;}_{92}^{235}$U，則
（1）完成核反應(yīng)方程式${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{38}^{90}$Sr+${\;}_{54}^{136}$Xe+10${\;}_{0}^{1}$n
（2）已知鈾核的質(zhì)量為235.043 9u，中子質(zhì)量為1.008 7u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.907 7u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.907 2u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個(gè)${\;}_{92}^{235}$U原子核裂變釋放的能量為140.4MeV．（小數(shù)點(diǎn)后保留一位）

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