据报道,我国最近实施的“双星”计划所发射的卫星中放置一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、电流强度为I的电流,已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e,金属导电过程中,自由电子所做的定向移动可视为匀速运动,测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。
(1)金属导体前后两个侧面哪个电势较高?
(2)求磁场磁感应强度B的大小。
(1)金属导体前后两个侧面哪个电势较高?
(2)求磁场磁感应强度B的大小。
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更新时间:2013-04-23 09:33:10
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】电场与磁场是两种基本的物理场,它们之间存在一定的关系,电场的变化可以引起磁场的产生,磁场的变化亦可以引起电场的产生,两者的相互影响构成了电磁波。麦克斯韦电磁场理论的诞生不仅对电磁波的发现和研究有着重要的启示作用,而且也为电磁能的利用提供了理论基础。
1.如图为一竖直方向的匀强电场(电场线未标出方向),有一质量为m且带电量为()的小球于点M处释放,其运动轨迹可能为____________ (选填“a”“b”“c”)。若电场强度为E,方向竖直向下,小球至点N处动能为,M至N的水平距离、竖直距离分别为x、h,重力加速度为g,则M点处的动能为____________ 。
2.如图,水平桌面上放置有一光滑导轨,在导轨上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好,当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是(不考虑p、q间的相互作用)( )
3.笔记本电脑在合上及打开时,屏幕会自己熄灭及亮屏,这是因为其内部含有磁铁和霍尔传感器。霍尔传感器类似于如图装置,当合上屏幕时,屏幕上的磁铁极会面向下并产生近似磁感应强度的匀强磁场,A、B为两个竖直放置且相距的平行极板(足够长),并都连接在电脑内的电压传感器,一侧不断有电子(重力不计)以速度平行且从两极板中央射入,当监测到某一恒定电压值时,电脑就会熄屏。由此可知,B极板带 电(选填“正”或“负”)。当电压传感器监测到电压为 V时,电脑屏幕熄屏。
4.小朱同学的物理兴趣小组通过以下装置对火车速度和加速度进行了测量。在火车头下方安装了一枚磁体,并在铁轨下埋设了相距r的两个5匝线圈(每匝都为四边封闭的矩形),且都与测量仪器相连。磁体下表面附近的磁感应强度,线圈材质为铜制(有漆包线包裹),长度,宽度为,铜丝直径,线圈与测量仪器间的线路阻值及测量仪器内阻忽略不计,测量数据如图C所示。(最终结果保留4位有效数字)(参考数据:常温铜的电阻率)
(1)求火车在和处时的速度和的大小;
(2)若火车做匀加速直线运动,求火车加速度大小。
1.如图为一竖直方向的匀强电场(电场线未标出方向),有一质量为m且带电量为()的小球于点M处释放,其运动轨迹可能为
2.如图,水平桌面上放置有一光滑导轨,在导轨上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好,当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是(不考虑p、q间的相互作用)( )
A.p、q相互靠近 | B.条形磁铁加速度小于g |
C.导轨对桌面的压力减小 | D.俯视时导轨与导体棒间形成逆时针电流 |
4.小朱同学的物理兴趣小组通过以下装置对火车速度和加速度进行了测量。在火车头下方安装了一枚磁体,并在铁轨下埋设了相距r的两个5匝线圈(每匝都为四边封闭的矩形),且都与测量仪器相连。磁体下表面附近的磁感应强度,线圈材质为铜制(有漆包线包裹),长度,宽度为,铜丝直径,线圈与测量仪器间的线路阻值及测量仪器内阻忽略不计,测量数据如图C所示。(最终结果保留4位有效数字)(参考数据:常温铜的电阻率)
(1)求火车在和处时的速度和的大小;
(2)若火车做匀加速直线运动,求火车加速度大小。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】图中关于磁场中的四种仪器的说法正确的是( )
A.甲图中要使粒子获得的最大动能增大,可以增大交变电流的电压 |
B.乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷不同 |
C.丙图是载流子为负电荷的霍尔元件,通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧电势高于M侧 |
D.丁图长宽高分别为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量Q恒定,则前后两个金属侧面的电压与a、b均无关 |
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】金属导体板垂直置于匀强磁场中,当电流通过导体板时,外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成电场,该电场对运动的电子有静电力的作用,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,在导体板这两个表面之间就会形成稳定的电势差,这种现象称为霍尔效应。利用霍尔效应可以测量磁场的磁感应强度。如图所示,若磁场方向与金属导体板的前后表面垂直,通过的电流I,可测得导体板上、下表面之间的电势差为U,且下表面电势高。已知导体板的长、宽、高分别为a、b、c,电子的电荷量为e,导体中单位体积内的自由电子数为n。求:
(1)导体中电子定向运动的平均速率v;
(2)磁感应强度B的大小和方向。
(1)导体中电子定向运动的平均速率v;
(2)磁感应强度B的大小和方向。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】将导体放在沿x方向的匀强磁场中,并通有沿y方向的电流时,在导体上下两侧间会出现电势差,此现象称为霍尔效应.利用霍尔效应的原理可以制造磁强计,测量磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面为边长等于a的正方形,放在沿x正方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流,已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e,金属导体导电过程中,自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动,测出导体上下两侧面间的电势差为U,求:
(1)导体上、下侧面那个电势较高?
(2)磁场的磁感应强度是多少?
(1)导体上、下侧面那个电势较高?
(2)磁场的磁感应强度是多少?
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