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图12
如图12所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A’会产生电势差。这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I的B的关系为:
式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑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,从而形成横向电场。横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力。当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。
设电流I是由电子定向移动形成的,电子平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:
(1)稳定状态时,导体板上侧面A的电势 下侧面A’的电势(填高于、低于或等于)
(2)电子所受洛仑兹力的大小为
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受的静电力为 。
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(1)低于 (2)
(3)
或
略
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(21分)在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球
a
静止于坐标系的原点
O
,可视为质点的带正电小球
b
静止在坐标为(0,
﹣
h
)的位置上。现加一方向沿
y
轴正方向、电场强度大小为
E
、范围足够大的匀强电场,同时给
a
球以某一速度使其沿
x
轴正方向运动。当
b
球到达坐标系原点
O
时速度为
v
0
,此时立即撤去电场而改加一方向垂直于绝缘水平面向上、磁感应强度大小为
B
、范围足够大的匀强磁场,最终
b
球能与
a
球相遇。求:
(1)
b
球的比荷q/m;
(2)从
b
球到达原点
O
开始至
b
球与
a
球相遇所需的时间;
(3)
b
球从开始位置运动到原点
O
时,
a
球的位置。
如图所示是某种型号电冰箱铭牌上的部分文字,上面标注了“额定电压220 V”的字样。这里的“220 V”是指( )
A.直流电压
B.交流电压的峰值
C.交流电压的瞬时值
D.交流电压的有效值
现提供以下器材:电流表:G ( 满偏电流100μA,内阻100Ω)
电流表: A(量程10mA,内阻40Ω)
滑动变阻器:
(最大电阻值100Ω)
待测电阻 :
(约300Ω)
直流电源:
(电动势6V,内阻为几欧姆)
各种已知阻值的电阻
开关
导线若干
①现需要将电流表G改装成一个量程为3V的电压表,需要选用的电阻阻值为_______。
②现要求用改装后的电压表(用符号V表示)和电流表A测量待测电阻
R
x
。
(
a
)在下面的虚线框中画出电路图。
(
b
)按电路图在下面的实物图中画出连接导线
③(
a
)若不能提供电流表A,但还可以提供一块与G完全一样的电流表。一位同学将其改装成量程为10mA的电流表
,改装后仍按原电路连接,则使用改装表
与使用电流表A比较滑动变阻器滑片的移动范围将______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(
b
)若使用改装的电流表
进行测量,为了减小误差,电流表
应_______。
(填“内接”或“外接”)
如图所示,矩形区域
MNPQ
内有水平向右的匀强电场;在
y
≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为
B
。半径为
R
的光滑绝缘空心半圆细管
ADO
固定在竖直平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心
O
1
为
MN
的中点
,直径
AO
垂直于水平虚线
MN
。一质量为
m
、电荷量为
q
的带正电小球(可视为质点)从半圆管的
A
点由静止滑入管内,从
O
点穿出后恰好通过
O
点正下方的
C
点。已知重力
加速度为
g
,电场强度的大小
。求:
(1)小球到达
O
点时
,半圆管对它作用力的大小;
(2)从
O
点开始计时,经过多长时间小球运动到
C
点;
(3)矩形区域
MNPQ
的高度
H
和宽度
L
应满足的条件;
(4)符加题:(可做可不做)从
O
点开始计时,经过多长时间小球的动能最小?
如图所示的平面直角坐标中,在y轴左半边,有一磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。在y轴右半边有一对带有等量异种电荷的足够长度的平行极板,对称于x轴水平放置,板间距离为d,两板间电势差为U。有一质量为m带电量为+q的粒子以速度
沿y轴负方向垂直射入磁场,如图所示,磁偏转后恰好沿O点水平射入电场,最后落在极板上。粒子的重力忽略不计。
求:(1)粒子速度
的大小?(2)粒子抵达极板时的坐标。
如右图,有一带电小球,从两竖直的带电平等板上方某高处自由落下,两极板间匀强磁场的方向垂直纸面向外.则小球通过电场、磁场空间时 ( )
A.可能做匀加速直线运动
B.一定做曲线运动
C.只有重力做功
D.电场力对小球一定做正功
某交流电的电压随时间变化的规律如图所示,则此交流电的频率为
,若将该电压加在一阻值为l k
的纯电阻用电器上。用电器恰能正常工作,则该用电器的额定功率
。
如图4所示,A线圈接一灵敏电流表G,B导轨放在匀强磁场中,B导轨的电阻不计.具有一定电阻的导体棒CD在恒力作用下由静止开始向右运动,B导轨足够长,则通过电流表中的电流大小和方向是:
图4
A.G中电流向上,强度逐渐增强
B.G中电流向下,强度逐渐增强
C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零
D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零
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