如圖所示,金屬板放在垂直于它的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)金屬板中有電流通過時,在金屬板的上表面A和下表面A′之間會出現(xiàn)電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬板寬度為h、厚度為d,通有電流I,穩(wěn)定狀態(tài)時,上、下表面之間的電勢差大小為U。已知電流I與導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n、電子電荷量e、導(dǎo)體橫截面積S和電子定向移動速度v之間的關(guān)系為。則下列說法中正確的是
A.在上、下表面形成電勢差的過程中,電子受到的洛侖茲力方向向上 |
B.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,金屬板上表面A的電勢高于下表面A′的電勢 |
C.只將金屬板的厚度d減小為原來的一半,則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)閁/2 |
D.只將電流I減小為原來的一半,則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)閁/2 |
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解析試題分析:電流向右、磁場向內(nèi),根據(jù)左手定則,安培力向上;電流是電子的定向移動形成的,故洛倫茲力也向上;故上極板聚集負(fù)電荷,下極板帶正電荷,故下極板電勢較高;故A正確;B錯誤;電子最終達(dá)到平衡,有:則:U=vBh;電流的微觀表達(dá)式:I=nevS=nevhd,則:,代入得:
;只將金屬板的厚度d減小為原來的一半,則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)?U,故C錯誤;只將電流I減小為原來的一半,則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/dc/0d/dc10d96743244a151b9d149fe72c6d09.png" style="vertical-align:middle;" />,故D正確。
考點(diǎn):左手定則;洛倫茲力與電場力的平衡;
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)某課外小組設(shè)計(jì)了一種測定風(fēng)速的裝置,其原理如圖所示,一個勁度系數(shù)k=120N/m,自然長度L0=1m的彈簧一端固定在墻上的M點(diǎn),另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連,彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上,彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面積S=0.5m2,工作時總是正對著風(fēng)吹來的方向。電路的一端與迎風(fēng)板相連,另一端在M點(diǎn)與金屬桿相連。迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動,且與金屬桿接觸良好。定值電阻R=1.0Ω,電源的電動勢E=12V,內(nèi)阻r=0.5Ω。閉合開關(guān),沒有風(fēng)吹時,彈簧處于原長,電壓表的示數(shù)U1=9.0V,某時刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板,電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=6.0V。(電壓表可看作理想表)求:
(1)金屬桿單位長度的電阻;
(2)此時作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力;
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某同學(xué)用如圖所示的電路測量一個約為200的電阻R0的阻值.實(shí)驗(yàn)室備有電源(電動勢為6.0V),電流表A(量程50mA).另有電壓表V1(量程5V)和電壓表V2(量程15V), 滑動變阻器R1(阻值0~10)和滑動變阻器R2(阻值0~1k),供選擇使用.
(1)電壓表應(yīng)選擇 (填“V1”或“V2”),滑動變阻器應(yīng)選擇 (填“R1”或“R2”).
(2)閉合電鍵,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù).經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),有一個接線柱沒接入電路中,則這個接線柱是 .
A.滑動變阻器左側(cè)電阻絲接線柱 B.電流表正接線柱
C.電壓表正接線柱 D.電鍵右側(cè)接線柱
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
關(guān)于磁感線和磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是( )
A.磁感線起始于N極,終止于S極 |
B.磁感線上某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定是該點(diǎn)的切線方向 |
C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 |
D.磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放在該處的一小段通電導(dǎo)線所受的安培力成正比 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖,一重力不計(jì)的帶電粒子以一定的速率從a點(diǎn)對準(zhǔn)圓心射入一圓形勻強(qiáng)磁場,恰好從b點(diǎn)射出。增大粒子射入磁場的速率,下列判斷正確的是( )
A.該粒子帶正電 | B.該粒子帶負(fù)電 |
C.粒子從ab間射出 | D.粒子從bc間射出 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向與導(dǎo)線框垂直,規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向,abcda方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴覟榘才嗔Φ恼较,磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,關(guān)于線框中的電流i、ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象,下列正確的是( )
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
長為L、間距也為L的兩平行金屬板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖。今有質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從平行板左端中點(diǎn)以平行于金屬板的方向射入磁場。欲使離子不打在極板上,入射離子的速度大小應(yīng)滿足的條件是( )
① ② ③ ④
A.①② | B.①③ | C.②③ | D.②④ |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力,下列說法正確的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線 |
B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向 |
C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān) |
D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话? |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi),充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場.一帶電粒子a(不計(jì)重力)以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)穿出.若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子b(不計(jì)重力)仍以相同初速度由O點(diǎn)射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子b
A.穿出位置一定在O′點(diǎn)下方 |
B.穿出位置一定在O′點(diǎn)上方 |
C.運(yùn)動時,在電場中的電勢能一定減小 |
D.在電場中運(yùn)動時,動能一定減小 |
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