在某次發(fā)射科學(xué)實驗衛(wèi)星“雙星”中,放置了一種磁強計,用于測定地磁場的磁感應(yīng)強度.磁強計的原理如圖所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面是寬為a、高為b的長方形,放在沿y軸正方向的勻強磁場中,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)電過程中,自由電子做定向移動可視為勻速運動.測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U.則下列說法正確的是(        )
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)面電勢較高
C.磁感應(yīng)強度的大小為B=
D.磁感應(yīng)強度的大小為B=
C

試題分析:金屬導(dǎo)體中自由移動的是電子,電子定向移動的方向沿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)面的電勢較高,AB錯誤;當(dāng)金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動時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)生電勢差,當(dāng)電子所受的電場力與洛倫茲力平衡時,前后兩側(cè)面間產(chǎn)生恒定的電勢差.因而可得又有: I=nevs聯(lián)立以上各式解得磁場的磁感應(yīng)強度 為:B=,C正確,ABD錯誤。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為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點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后,又飛出磁場,最終打在磁場區(qū)域右側(cè)的熒光屏(足夠大)上,則下列說法正確的是(不計重力)( 。
A.離子在磁場中運動時間一定相等
B.離子在磁場中的運動半徑一定相等
C.由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長
D.沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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

(1)帶電粒子在磁場中的運動半徑;
(2)帶電粒子在磁場中運動的時間;
(3)帶電粒子飛出電場后的偏轉(zhuǎn)角.

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科目:高中物理 來源: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磁場,一質(zhì)量為,電量為的正電荷(重力忽略不計)以速度沿正對著圓心o的方向射入磁場,從磁場中射出時速度方向改變了角。磁場的磁感應(yīng)強度大小為
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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

(1)判斷粒子的電性;
(2)求:勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和粒子通過第一象限的時間。

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科目:高中物理 來源: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磁場,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,這些質(zhì)子在磁場區(qū)運動過程中,錯誤的是(      )
A.運動時間越長,其軌跡越長
B.運動時間越短的,射出磁場的速率越小。
C.在磁場中偏轉(zhuǎn)越小的,運動時間越短。
D.所有質(zhì)子在磁場中運動時間都相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(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、方向隨時間周期性變化的磁場,磁場方向垂直紙面向外時為正方向,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為q的正電粒子,在t=0時刻從坐標(biāo)原點O以速度v沿著與x軸正方向成75°角射入。粒子運動一段時間到達(dá)P點,P點坐標(biāo)為(a,a),此時粒子的速度方向與延長線的夾角為30°.粒子在這過程中只受磁場力的作用。

(1)若B為已知量,試求粒子在磁場中運動時的軌道半徑R及周期T的表達(dá)式。
(2)說明在OP間運動的時間跟所加磁場的變化周期T之間應(yīng)有什么樣的關(guān)系才能使粒子完成上述運動。
(3)若B為未知量,那么所加磁場的變化周期T、磁感強度B0的大小各應(yīng)滿足什么條件,才能使粒子完成上述運動?(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磁場,一個帶電粒子(不計重力),從A點以速度v0垂直磁場方向射入磁場中,并從B點射出,∠AOB=1200,則該帶電粒子在磁場中運動的時間為(   )
A.2πr/3v0B.2πr/3v0C.πr/3v0D.πr/3v0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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軸對稱,, OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強電場,電場強度大小相等、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)時間t到達(dá)OA上的M點,且此時速度與OA垂直。已知M到原點O的距離OM = a,不計粒子的重力。求:
(1)勻強電場的電場強度E的大;
(2)為使粒子能從M點經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點,M、N點關(guān)于y軸對稱,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強磁場,求該磁場的磁感應(yīng)強度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點的橫坐標(biāo);
(3)當(dāng)勻強磁場的磁感應(yīng)強度。2)問中的最小值時,且該磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響,粒子經(jīng)過M點時的速度并不嚴(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OB時的區(qū)域長度。

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