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試題詳情
對(duì)于同一物理問(wèn)題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行分析研究，宏觀規(guī)律是由微觀機(jī)理所決定，找出二者的內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。如圖1所示，一段橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，自由電子電量為e。該導(dǎo)線通有電流時(shí)，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為v。
（1）請(qǐng)根據(jù)電流的公式I=qt，推導(dǎo)電流微觀表達(dá)式I；
（2）原子中的電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核運(yùn)動(dòng)，電子的電荷量為e,等效電流有多大？
（3）如圖2所示，將圖1所示導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線所受安培力大小為F安，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力的矢量和在宏觀上表現(xiàn)為安培力，請(qǐng)你嘗試由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式。
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【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/12/15 8:0:1組卷：129引用：1難度：0.7
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1．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段靜止的長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線。設(shè)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線中有n個(gè)自由電荷，每個(gè)自由電荷的電荷量都為q,它們沿導(dǎo)線定向移動(dòng)的平均速率為v。下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/10 1:30:1組卷：232引用：1難度：0.5 -
2．某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，單位體積的質(zhì)子數(shù)為n,質(zhì)子的質(zhì)量為m,其電荷量為e,那么這束質(zhì)子流的等效電流I為（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/11/26 4:30:2組卷：379引用：2難度：0.7 -
3．如圖所示，有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 12:2:24組卷：845引用：27難度：0.6
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