问题 实验题

如图所示,在直角坐标系O-xyz中存在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场,在(0,0,h)处固定一电量为+q(q>0)的点电荷,在xOy平面内有一质量为m(m未知),电量为-q的微粒绕原点O沿图示方向作匀速圆周运动。若微粒的圆周运动可以等效为环形电流,求:

(1)若已知+q与-q的连线与z轴的夹角θ和静电力常量k,则此微粒所受的库仑力多大

(2)此微粒作匀速圆周运动的角速度ω;

(3)等效环形电流的电流强度I(已知重力加速度为g)。

答案

(1)(2)(3)

(1)(6分)该微粒受到的库仑力FE: (2分), (2分),  (2分)。

(2)(8分),由几何关系   (2分),微粒沿在z轴方向上受力平衡  (2分),微粒在xoy平面内做圆周运动   (2分),联立,解得 ,解得 (2分),

(3)(5分)微粒圆周运动的周期 (2分),等效电流强度  (3分)

单项选择题
多项选择题