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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;
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(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和B,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)顚懕?(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
I1>I
I1>I
I2<I
I2<I
②等效電流亦會(huì)在軌道內(nèi)激發(fā)磁場(chǎng)。圖乙、丙中,由于等效電流的變化,其在軌道內(nèi)激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相對(duì)于圖甲分別變化了ΔB1和ΔB2,請(qǐng)?zhí)顚懕?(選填“相同”“相反”或“無(wú)法確定”)。
表2
ΔB1與B的方向 ΔB2與B的方向
相反
相反
相同
相同

【答案】I1>I;I2<I;相反;相同
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:77引用:1難度:0.4
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