利用物理模型對問題進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法。
（1）原子中的電子繞原子核的運動可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子核外的電子以角速度ω繞核做勻速圓周運動，電子的電荷量為e,求等效電流I的大小。
（2）如圖所示，由絕緣材料制成的質(zhì)量為m、半徑為R的均勻細(xì)圓環(huán)，均勻分布總電荷量為Q的正電荷。施加外力使圓環(huán)從靜止開始繞通過環(huán)心且垂直于環(huán)面的軸線加速轉(zhuǎn)動，角速度ω隨時間t均勻增加，即ω=λt（λ為已知量）。不計圓環(huán)上的電荷做加速運動時所產(chǎn)生的電磁輻射。
a.求角速度為ω1時圓環(huán)上各點的線速度大小v以及此時整個圓環(huán)的總動能Ek
b.圓環(huán)轉(zhuǎn)動同樣也形成等效的環(huán)形電流，已知該電流產(chǎn)生的磁場通過圓環(huán)的磁通量與該電流成正比，比例系數(shù)為k（k為已知量）。由于環(huán)加速轉(zhuǎn)動形成的瞬時電流及其產(chǎn)生的磁場不斷變化，圓環(huán)中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，求此感應(yīng)電動勢的大小E；
c.設(shè)圓環(huán)轉(zhuǎn)一圈的初、末角速度分別為ω0和ωt，則有ωt2-ω02=4πλ。請在a、b問的基礎(chǔ)上，通過推導(dǎo)證明圓環(huán)每轉(zhuǎn)一圈外力所做的功W為定值。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：48引用：1難度：0.3
相似題
-
1．如圖所示，電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，AB、CD等長且與EF、GH均相互平行，BE、GD等長、共線，且均與AB垂直，窄軌間距為，寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置，a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動，且a棒距窄軌右端足夠遠(yuǎn)，寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是（ ?。?/h2>L2發(fā)布：2024/12/20 1:30:2組卷：337引用：3難度：0.3 -
2．如圖所示，兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，邊長為h的正方形導(dǎo)體框由虛線1上方無初速度釋放，在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=，忽略空氣阻力，導(dǎo)體框在運動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，則（ ）2gh2發(fā)布：2024/12/19 8:30:1組卷：346引用：2難度：0.4 -
3．某校物理學(xué)習(xí)興趣小組對英國偉大的物理學(xué)家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后，設(shè)計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識，圖中光滑金屬導(dǎo)軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上，在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿，與導(dǎo)軌交于M、N兩點，且MN間的距離為L0，導(dǎo)軌和金屬桿是用同種材料制成的，單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。在外力作用下，導(dǎo)體棒由MN處運動到虛線位置（導(dǎo)體棒和ac始終保持垂直），該過程中導(dǎo)體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，在這個運動過程中（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/20 12:0:2組卷：78引用：1難度：0.4
把好題分享給你的好友吧~~