7.如图是氢原子中电子绕核做快速的圆周运动(设为逆时针)的示意图,电子绕核运动可等效为环形电流。设此环形电流在通过圆心并垂直于圆面的轴线上某一点P处产生的磁感应强度的大小为B1,现在沿垂直于圆轨道平面的方向加一磁感应强度为B0的外磁场,这时设电子的轨道半径没变,而它的速度发生了变化。若用B2表示此时环形电流在P点产生的磁感应强度的大小。则当B0方向(    )

A.垂直于纸面向里时,B2大于B1     B.垂直于纸面向里时,B2小于B1

C.垂直于纸面向外时,B2大于B1     D.垂直于纸面向外时,B2小于B1

E.不论是垂直于纸面向里还是向外,B1总是等于B2

[答案]BC

[分析与解]  本题要求比较前后两情形下环形电流在P点产生的磁感应强度的大小,这需要从寻找有哪些因素影响到P点的磁感应强度B着手分析。

电子的电量一定,速度越大,则单位时间内通过轨道某一截面的电量越多,即等效电流越强,且此电流I与电子速度v成正比,即I∝v。

环形电流在P点产生的磁感应强度与电流成正比,即B∝I,所以B∝v。

当外磁场B0方向垂直于纸面向里时,由左手定则得知洛仑兹力方向与库仑力方向相反。电子所受向心力减小,则电子速度减小,环形电流也减小,所以B2<B1,即选项B正确。

同理,当外磁场B0方向垂直于纸面向外时,由左手定则可知洛仑兹力方向与库仑力方向相同,向心力增大,电子速度增大,环形电流也增大,所以B2>B1,即选项C正确。

[分析与解]  本题考查了多种电磁现象,涉及到的现象有运动电荷产生电流,电流的磁效应,电荷间的相互作用及磁场对运动电荷的作用等,各种现象之间又相互关联。所以,解决该问题时,要善于识别物理现象,寻找出各物理量之间的因果关系,要注意到环形电流所产生的磁场与原磁场的区别。

 0  139066  139074  139080  139084  139090  139092  139096  139102  139104  139110  139116  139120  139122  139126  139132  139134  139140  139144  139146  139150  139152  139156  139158  139160  139161  139162  139164  139165  139166  139168  139170  139174  139176  139180  139182  139186  139192  139194  139200  139204  139206  139210  139216  139222  139224  139230  139234  139236  139242  139246  139252  139260  447348 

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