题目内容
如图所示,金属板放在垂直于它的匀强磁场中,当金属板中有电流通过时,在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差,这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为B,金属板宽度为h、厚度为d,通有电流I,稳定状态时,上、下表面之间的电势差大小为U。已知电流I与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为。则下列说法中正确的是
A.在上、下表面形成电势差的过程中,电子受到的洛仑兹力方向向上 |
B.达到稳定状态时,金属板上表面A的电势高于下表面A′的电势 |
C.只将金属板的厚度d减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为U/2 |
D.只将电流I减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为U/2 |
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解析试题分析:电流向右、磁场向内,根据左手定则,安培力向上;电流是电子的定向移动形成的,故洛伦兹力也向上;故上极板聚集负电荷,下极板带正电荷,故下极板电势较高;故A正确;B错误;电子最终达到平衡,有:则:U=vBh;电流的微观表达式:I=nevS=nevhd,则:,代入得:
;只将金属板的厚度d减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为2U,故C错误;只将电流I减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为,故D正确。
考点:左手定则;洛伦兹力与电场力的平衡;
关于磁感线和磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.磁感线起始于N极,终止于S极 |
B.磁感线上某点的磁感应强度方向一定是该点的切线方向 |
C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零 |
D.磁场中某处的磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线所受的安培力成正比 |
如图,一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场,恰好从b点射出。增大粒子射入磁场的速率,下列判断正确的是( )
A.该粒子带正电 | B.该粒子带负电 |
C.粒子从ab间射出 | D.粒子从bc间射出 |
长为L、间距也为L的两平行金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,如图。今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上,入射离子的速度大小应满足的条件是( )
① ② ③ ④
A.①② | B.①③ | C.②③ | D.②④ |
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线 |
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 |
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 |
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 |
如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出.若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b
A.穿出位置一定在O′点下方 |
B.穿出位置一定在O′点上方 |
C.运动时,在电场中的电势能一定减小 |
D.在电场中运动时,动能一定减小 |