在某次發(fā)射科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“雙星”中,放置了一種磁強(qiáng)計(jì),用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e.金屬導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng).測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U.則下列說(shuō)法正確的是(        )
A.電流方向沿x軸正方向,正電荷受力方向指向前側(cè)面,因此前側(cè)面電勢(shì)較高
B.電流方向沿x軸正方向,電子受力方向指向前側(cè)面,因此前側(cè)面電勢(shì)較高
C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=
C

試題分析:金屬導(dǎo)體中自由移動(dòng)的是電子,電子定向移動(dòng)的方向沿x軸負(fù)向,所以電子向前表面偏轉(zhuǎn),則前表面帶負(fù)電,后表面失去電子帶正電,后側(cè)面的電勢(shì)較高,AB錯(cuò)誤;當(dāng)金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)時(shí)受洛倫茲力作用向前側(cè)面偏轉(zhuǎn),使得前后兩側(cè)面間產(chǎn)生電勢(shì)差,當(dāng)電子所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí),前后兩側(cè)面間產(chǎn)生恒定的電勢(shì)差.因而可得又有: I=nevs聯(lián)立以上各式解得磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 為:B=,C正確,ABD錯(cuò)誤。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于圓平面(未畫出).一群比荷為的負(fù)離子以相同速率v0(較大),由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場(chǎng),最終打在磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)的熒光屏(足夠大)上,則下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)重力)( 。
A.離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等
B.離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑一定相等
C.由Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D.沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(4分)如圖所示,矩形區(qū)域?qū)挾葹閘,其內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶電粒子以初速度v0垂直左邊界射入,飛出磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向300.若撤去原來(lái)的磁場(chǎng),在此區(qū)域內(nèi)加一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出),帶電粒子仍以原來(lái)的初速度入射.不計(jì)粒子的重力,求:

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑;
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)帶電粒子飛出電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)角.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為,電量為的正電荷(重力忽略不計(jì))以速度沿正對(duì)著圓心o的方向射入磁場(chǎng),從磁場(chǎng)中射出時(shí)速度方向改變了角。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q,不計(jì)重力的帶電粒子,從x軸上的P(a,0)點(diǎn),以速度v沿與x軸正方向成60°角射入第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好垂直于y軸射出第一象限。

(1)判斷粒子的電性;
(2)求:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和粒子通過(guò)第一象限的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線所示的區(qū)域內(nèi),有方向垂直于畫面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從邊緣A處有一束速度各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場(chǎng),這些質(zhì)子在磁場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,錯(cuò)誤的是(      )
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),其軌跡越長(zhǎng)
B.運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短的,射出磁場(chǎng)的速率越小。
C.在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)越小的,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短。
D.所有質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如左圖所示,x≥0的區(qū)域內(nèi)有如右圖所示大小不變、方向隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外時(shí)為正方向,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子,在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿著與x軸正方向成75°角射入。粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間到達(dá)P點(diǎn),P點(diǎn)坐標(biāo)為(a,a),此時(shí)粒子的速度方向與延長(zhǎng)線的夾角為30°.粒子在這過(guò)程中只受磁場(chǎng)力的作用。

(1)若B為已知量,試求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑R及周期T的表達(dá)式。
(2)說(shuō)明在OP間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間跟所加磁場(chǎng)的變化周期T之間應(yīng)有什么樣的關(guān)系才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)。
(3)若B為未知量,那么所加磁場(chǎng)的變化周期T、磁感強(qiáng)度B0的大小各應(yīng)滿足什么條件,才能使粒子完成上述運(yùn)動(dòng)?(寫出T及B0各應(yīng)滿足條件的表達(dá)式)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑為r的圓形空間內(nèi),存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力),從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中,并從B點(diǎn)射出,∠AOB=1200,則該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(   )
A.2πr/3v0B.2πr/3v0C.πr/3v0D.πr/3v0

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖,虛線OA、OB關(guān)于y軸對(duì)稱,, OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v0沿y軸正方向射出,經(jīng)時(shí)間t到達(dá)OA上的M點(diǎn),且此時(shí)速度與OA垂直。已知M到原點(diǎn)O的距離OM = a,不計(jì)粒子的重力。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)為使粒子能從M點(diǎn)經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過(guò)OB上的N點(diǎn),M、N點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和粒子經(jīng)過(guò)區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度取(2)問(wèn)中的最小值時(shí),且該磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響,粒子經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度并不嚴(yán)格與OA垂直,成散射狀,散射角為,但速度大小均相同,如圖所示,求所有粒子經(jīng)過(guò)OB時(shí)的區(qū)域長(zhǎng)度。

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