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菁優(yōu)網(wǎng)利用物理模型對問題進行分析,是重要的科學思維方法。
(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)生感應電動勢,求此感應電動勢的大小E;
c.設圓環(huán)轉(zhuǎn)一圈的初、末角速度分別為ω0和ωt,則有ωt202=4πλ。請在a、b問的基礎上,通過推導證明圓環(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】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:43引用:1難度:0.3
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