摘要: 导体外部电场线与导体表面垂直.表面场强不一定为零.

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在研究电磁感应现象的过程中,某同学设计了一个如图1所示的实验装置.ABCD为一个右端开口的U型水平导轨,它所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场.导体棒AD和BC段导轨是有电阻的,其它部分电阻不计.其中BC段电阻R0=5Ω.现先让导体棒AD在外力作用下沿导轨由静止开始做匀加速直线运动,当导体棒速度达到某一值时,通过调整外力使导体棒立即做该速度下的匀速直线运动.若已知导体棒的长度L=1m,磁场的磁感应强度B0=0.6T.
(1)现要用电压表测量AD两端的电压值,需要将一个量程为3V,内阻值为5kΩ的电压表V的量程扩大为6V,需要在下面给出的电阻箱中选择一个与电压表V串联,你认为应选择
 
.(请填写选项字母)
A、电阻箱(阻值范围0-99Ω)
B、电阻箱(阻值范围0-999Ω)
C、电阻箱(阻值范围0-9999Ω)
(2)当导体棒的加速度a=1m/s2时,实验者通过传感器采集到的电压U和时间t的多组数据,利用计算机绘制出的U-t的关系图象如图2所示,则可能求出导体棒AD的阻值为
 
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(3)实验者改变磁感应强度B的大小,重复上述实验操作.记录导体棒匀速运动时电压表示数Uey磁感应强度B的多组数据,并做出U-B关系图象如图3所示.则在磁感强度增大的过程中导体棒最终速度变化情况为
 
.(填“变大”、“变小”或“不变”)
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在研究电磁感应现象的过程中,某同学设计了一个如图I所示的实验装置。ABCD为一个右端开口的U型水平导轨,它所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场。导体棒AD和BC段导轨是有电阻的,其它部分电阻不计。其中BC段电阻R0=5Ω.现先让导体棒AD在外力作用下沿导轨由静止开始做匀加速直线运动,当导体棒速度达到某一值时,通过调整外力使导体棒立即做该速度下的匀速直线运动。若已知导体棒的长度L=1m,磁场的磁感应强度B0=0.6T。

(1)现要用电压表测量AD两端的电压值,需要将一个量程为3V,内阻值为5kΩ的电压表V的量程扩大为6V,需要在下面给出的电阻箱中选择一个与电压表V串联,你认为应选择          。(请填写选项字母)

A、电阻箱(阻值范围0—99Ω)

B、电阻箱(阻值范围0—999Ω)

C、电阻箱(阻值范围0—9999Ω)

(2)当导体棒的加速度a=1m/s2时,实验者通过传感器采集到的电压U和时间t的多组数据,利用计算机绘制出的U—t的关系图象如图2所示,则可能求出导体棒AD的阻值为     Ω。

(3)实验者改变磁感应强度B的大小,重复上述实验操作。记录导体棒匀速运动时电压表示数Uey磁感应强度B的多组数据,并做出U-B关系图象如图3所示。则在磁感强度增大的过程中导体棒最终速度变化情况为          。(填“变大”、“变小”或“不变”)

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如图6-1-2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的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生电势差,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和B的关系为U=k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,从而形成横向电场.横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.

设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:

(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势_________(填“高于”“低于”或“等于”)下侧面的电势.

(2)电子所受的洛伦兹力的大小为_________.

(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为_________.

(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数k=,其中n代表导体板单位体积中电子的个数.

A.

t1时刻通过线圈的磁通量为零

B.

t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C.

t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D.

每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大

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