题目内容

11．在某次发射科学实验卫星“双星”中，放置了一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示（背面），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、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e．金属导电过程中，自由电子做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．则下列说法正确的是（　　）
A．后侧面电势高于前侧面B．前侧面电势高于后侧面
C．磁感应强度的大小为B=$\frac{nebU}{I}$D．磁感应强度的大小为B=$\frac{2nebU}{I}$

分析 电子定向移动形成电流，根据电流的方向得出电子定向移动的方向，根据左手定则，判断出电子的偏转方向，在前后两侧面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡，根据平衡求出磁感应强度的大小．

解答 解：A、B、电子定向移动的方向沿x轴负向，所以电子向前表面偏转，则前表面带负电，后表面失去电子带正电，后侧面的电势较高，故A正确，B错误．
C、D、当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受的电场力与洛伦兹力平衡时，前后两侧面间产生恒定的电势差．因而可得$\frac{eU}{a}$=Bev，
且q=n（abvt）e
而I=$\frac{q}{t}$=nevs
 由以上几式解得磁场的磁感应强度：B=$\frac{nebU}{I}$，故C正确，D错误；
故选：AC．

点评 解决本题的关键会利用左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道稳定时电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡．

练习册系列答案
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2．如图所示，光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间夹有一压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不相连），弹簧的压缩量为x．现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则（　　）
A．物块开始运动前，弹簧的弹性势能为$\frac{3}{2}$mv2
B．物块开始运动前，弹簧的弹性势能为3 mv2
C．物快B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为$\frac{x}{2}$
D．物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为$\frac{2}{3}$x
2．一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以某一角速度顺时针转动．在该截面内，一比荷为$\frac{q}{m}$带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力，若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则粒子在磁场中运动的时间为$\frac{πm}{6qB}$，筒转动的角速度为$\frac{3qB}{m}$．
19．如图所示，在光滑绝缘水平面上由左到右沿一条直线等间距的静止排着多个形状相同的带正电的绝缘小球，依次编号为1、2、3…每个小球所带的电荷量都相等且均为q=3.75×10-3C，第一个小球的质量m=0.03kg，从第二个小球起往下的小球的质量依次为前一个小球1/3的，小球均位于垂直于小球所在直线的匀强磁场里，已知该磁场的磁感应强度B=0.5T．现给第一个小球一个水平速度v=8m/s，使第一个小球向前运动并且与后面的小球发生弹性正碰．若碰撞过程中电荷不转移（不计电荷之间的库仑力，取g=10m/s2），则第几个小球被碰后首先脱离地面（　　）
A．1B．2C．3D．4
6．波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x周正方向传播，某时刻两列波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是（　　）
A．如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图样
B．甲波的周期大于乙波的周期
C．甲波中P处质点比M处质点先回到平衡位置
D．从图示时刻开始，经过1.0s，P质点通过的路程为0.2m
E．从图示时刻开始，经过1.0s，Q质点通过的路程为2m
16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个规格为“2.5V，0.5A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
B．电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）
C．电流表A2（量程600mA，内阻约2Ω）
D．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
E．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）
F．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流1A）
（1）实验时电流表应选择C，电压表应选择D（填写所选器材前的字母）
（2）为了尽可能地减小实验误差，请根据正确选择的器材设计电路并在虚线框内做出该电路图；
（3）在正确操作的情况下，某同学根据实验所得的数据在I-U图象上画出了该小灯泡的伏安特性曲线如图所示；实验中，若把该小灯泡和一个阻值为9Ω的定值电阻串联在电动势为3V，内阻为1Ω的直流电源上，则小灯泡此时的电阻为1.5Ω（保留两位有效数字）
3．现有甲、乙两个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲和r乙，用这两个电源分别给定值电阻供电，已知R=r甲＞r乙，则将R先后接在这两个电源上的情况相比较，下列说法正确的是（　　）
A．接在甲电源上时，定值电阻R上的电流较大
B．接在甲电源上时，电源输出功率较大
C．接在甲电源上时，电源消耗的功率较大
D．接在乙电源上时，定值电阻R上的电压较小
20．如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切于竖直平面内的半圆，半径R=0.40m，一质量为m1=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量为m2=0.60kg的小球B，以初速度v0与小球A正碰．已知两球碰撞过程中没有机械能损失，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）两球碰撞后的速度大小；
（2）若碰后AB两球都能到达竖直圆轨道的最高点C，求B球的初速度v0满足什么条件？
1．赛车在倾斜的轨道上转弯如图所示，弯道的倾角为θ=30°，半径为$R=40\sqrt{3}m$，取g=10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）
A．当赛车为v=10m/s时，车轮受到沿路面向外侧的摩擦力
B．当赛车为v=30m/s时，车轮不受沿路面侧外的摩擦力
C．当赛车为v=50m/s时，车轮受到沿路面向内侧的摩擦力
D．当赛车为v=70m/s时，车轮不受沿路面侧向的摩擦力

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