题目内容
10．
在研究某些物理问题时，有很多物理量难以直接测量，我们可以根据物理量之间的定量关系和各种效应，把不容易测量的物理量转化成易于测量的物理量．载流导体板垂直置于匀强磁场中，当电流通过导体板时，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．半导体材料硅中掺砷后成为N型半导体，它的自由电子的浓度大大增加，导电能力也大大增加．一块N型半导体的样品的体积为a?b?c，A′、C、A、C′为其四个侧面，如图所示．已知半导体样品单位体积中的电子数为n，电子的电荷量为e．将半导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴正方向，并沿x方向通有电流I．试分析求解：（1）C、C′两个侧面哪个面电势较高？
（2）半导体中的自由电子定向移动的平均速率是多少？
（3）若测得C、C′两面的电势差为U，匀强磁场的磁感应强度是多少？
分析 （1）金属导体中移动的是自由电子，当电流的方向沿x方向时，电子向沿-x方向定向移动，受到洛伦兹力发生偏转，根据电子偏转到哪一表面判断电势的高低；
（2）根据电阻定律和部分电路欧姆定律可以求出A、A′之间的电压；由电流的微观表达式：I=nesv，求出电子定向移动的速率；
（3）当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，根据电场力与洛伦兹力平衡，结合电流I=nevS，推导出U的大小与I和B以及元件厚度b之间的关系，即可求得磁感应强度B．
解答 解：（1）自由电子在磁场中受洛伦兹力后，向C′侧面方向偏转，因此C′侧面有多余的负电荷，C侧面有多余的正电荷，建立了沿y轴负方向的匀强电场，C侧面的电势较高；
（2）沿x方向的电阻为：R=ρ$\frac{c}{ab}$
加在A、A′的电压为：U0=IR=ρ$\frac{cI}{ab}$
电流I是大量自由电子定向移动形成的，由I=n$\overline{v}$abe得电子的定向移动的平均速率为：$\overline{v}$=$\frac{I}{nabe}$．
（3）自由电子受到的洛伦兹力与电场力平衡时，有：
q$\frac{U}{b}$=q$\overline{v}$B
则磁感应强度为：B=$\frac{U}{b•\overline{v}}$=$\frac{Unae}{I}$
答：（1）C侧面的电势较高．
（2）半导体中的自由电子定向移动的平均速率是$\frac{I}{nabe}$．
（3）若测得C、C’两面的电势差为U，匀强磁场的磁感应强度是$\frac{Unae}{I}$．
点评 本题考查对霍耳效应的理解和分析能力，关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，知道最终电子受电场力和洛伦兹力处于平衡．
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20．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是（ ）
①温度传感器 ②热传感器 ③声音传感器 ④光传感器．
①温度传感器 ②热传感器 ③声音传感器 ④光传感器．
| A． | ①② | B． | ②③ | C． | ③④ | D． | ②④ |
1．关于机械波的概念，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 质点振动方向总是垂直于波传播的方向 | |
| B． | 简谐波沿绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小总相等 | |
| C． | 任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 | |
| D． | 相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象不相同 |
18．
在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，四个灯泡完全相同，其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（ ）
在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，四个灯泡完全相同，其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（ ）| A． | L1和L2都不能正常工作 | B． | L1和L2都不能正常工作 | ||
| C． | 交流电源电压为2U | D． | 交流电源电压为4U |
如图，质量为m的小球A和质量为3m的小球B用细杆连接在一起，竖直地靠在光滑墙壁上，A球离地面高度为h．墙壁转角呈弧形，释放后它们一起沿光滑水平面滑行，求整个过程中杆对球A做的功．
15．
如图所示，从倾角为θ的足够长斜面上的A点，以大小不等的初速度v1和v2（v1＞v2）沿水平方向抛出两个小球，两个小球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面的夹角分别为α1和α2，则（ ）
如图所示，从倾角为θ的足够长斜面上的A点，以大小不等的初速度v1和v2（v1＞v2）沿水平方向抛出两个小球，两个小球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面的夹角分别为α1和α2，则（ ）| A． | α1=α2 | B． | α1＜α2 | C． | α1＞α2 | D． | 无法比较 |
2．
如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时，下列说法正确的是（ ）
如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时，下列说法正确的是（ ）| A． | 线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 | |
| B． | 线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 | |
| C． | 线圈绕P1转动和绕P2转动的磁通量都为0，线圈中都无感应电流 | |
| D． | 线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 |
如图所示，一足够长的固定倾角θ=37°，两物块A、B的质量mA、mB分别为1kg和4kg，它们与斜面之间的动摩擦因数均为μ=0.5．两物块之间的轻绳长L=0.5m，轻绳能承受的最大张力T=12N，作用在B上沿斜面向上的力F逐渐增大，使A、B一起由静止开始沿斜面向上运动，g取10m/s2．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
如图，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样． 已知RA=2RB，RC=2RA则当自行车正常骑行时A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aA：aB：aC等于1：2：8速度之比VA：VB：VC等于1：1：4．