在經(jīng)典物理理論中，氫原子的核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示。已知電子質(zhì)量為m、環(huán)繞半徑為r、靜電力常量為k、元電荷為e。
（1）求電子繞核運(yùn)動(dòng)的角速度大小ω和電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流I；
（2）在圖甲的情況下，分別施加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反、垂直于電子軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B乙和B丙，如圖乙、丙所示。施加磁場(chǎng)后，電子仍沿原方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但角速度的大小分別變?yōu)棣?sub>1和ω2。
a.根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、洛倫茲力相關(guān)知識(shí)，分析并判斷ω1與ω，ω2與ω的大小關(guān)系；
b.①圖乙和丙中，設(shè)電子繞核運(yùn)動(dòng)所形成的等效電流分別為I1和I2，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表1（選填“增大”“減小”或“不變”）。
表1
| I1相比于（1）中的I | I2相比于（1）中的I |
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I1＞I I1＞I
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I2＜I I2＜I
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表2
| ΔB1與B乙的方向 | ΔB2與B丙的方向 |
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相反 相反
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相反 相反
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【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；等效電流的計(jì)算；庫(kù)侖定律的表達(dá)式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題．
【答案】I1＞I；I2＜I；相反；相反
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：98引用：1難度：0.4
相似題
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1．如題圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無(wú)場(chǎng)區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場(chǎng)，且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒（圖中未畫(huà)）吸收。不計(jì)粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子?？臻g存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，兩磁場(chǎng)以O(shè)P直線(xiàn)為界，OP直線(xiàn)與+x軸夾角為30°，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點(diǎn)沿平行于+x軸的方向射直入磁場(chǎng)Ⅰ；一段時(shí)間后，該粒子在OP邊界上某點(diǎn)以垂直于OP的方向射入磁場(chǎng)Ⅱ，最后粒子射出磁場(chǎng)。則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/24 0:0:3組卷：282引用：1難度：0.6
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