如圖所示，一段長方體金屬導(dǎo)電材料，厚度為a、高度為b、長度為l，內(nèi)有帶電量為e的自由電子。該導(dǎo)電材料放在垂直于前后表面的勻強(qiáng)磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)有大小為I的穩(wěn)恒電流垂直于磁場方向通過導(dǎo)電材料時，在導(dǎo)電材料的上下表面間產(chǎn)生一個恒定的電勢差U。求解以下問題：

（1）分析并比較上下表面電勢的高低；

（2）該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量n。

（3）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為金屬導(dǎo)體中恒定電場形成穩(wěn)恒電流，而金屬的電阻源于定向運(yùn)動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞。設(shè)某種金屬中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為n，自由電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，自由電子連續(xù)兩次碰撞的時間間隔的平均值為t。試這種金屬的電阻率。

（1）下表面電勢高；（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)殡娏鞣较蛳蛴遥瑒t電子運(yùn)動方向向左，由左手定則電子向上偏轉(zhuǎn)，可知下表面電勢高；

（2） ① ② ③ ④ ⑤

聯(lián)立①②③④⑤

（3）設(shè)金屬導(dǎo)電材料內(nèi)的勻強(qiáng)電場強(qiáng)度為E

電子定向移動的加速度為

經(jīng)過時間t獲得的定向移動速度為

在時間t內(nèi)的平均速度為

電流為

歐姆定律

得

考點(diǎn)：洛倫茲力；電場強(qiáng)度；電流強(qiáng)度；歐姆定律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江杭州求是高級中學(xué)高一上期期中考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在工地上，用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送貨物，下列說法中正確的是

A.把貨物勻速向高處輸送的過程中，貨物沒有受到摩擦力

B.把貨物勻速向高處輸送的過程中，貨物受到平行于傳送帶向上的摩擦力

C.把貨物勻速向低處輸送的過程中，貨物沒有受到摩擦力

D.把貨物勻速向低處輸送的過程中，貨物受到平行于傳送帶向下的摩擦力

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山西太原第五中學(xué)高二12月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒。兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，a、b分別與高頻交流電源兩極相連接，下列說法正確的是

A．離子從磁場中獲得能量

B．離子從電場中獲得能量

C．增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度可以使粒子射出時的動能增加

D．增大金屬盒的半徑可使粒子射出時的動能增加

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山西山大附中高一12月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，輕質(zhì)彈簧連接A、B兩物體，A放在水平地面上，B的上端通過細(xì)線掛在天花板上；已知A的重力為8N，B的重力為6N，彈簧的彈力為4N．則地面受到的壓力大小和細(xì)線受到的拉力大小可能是（ ）

A．18N和10N B．4N和10N C．12N和2N D．14N和2N

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山西山大附中高一12月月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，F(xiàn)1、F­2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是（ ）

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年北京豐臺高三第一學(xué)期期末考試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，某學(xué)生小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“探究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)明使小車在砝碼和托盤的牽引下運(yùn)動，以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系。

①實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙及圖所示的器材。若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有_________________。

②為達(dá)到平衡摩擦力的目的，取下細(xì)繩和托盤，通過調(diào)節(jié)墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做_________運(yùn)動。

③實(shí)驗(yàn)開始時，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。這樣做的目的是____（填字母代號）。

A．避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動

B．可使打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰

C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動

D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力

（2）連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過實(shí)驗(yàn)得到圖所示的紙帶。紙帶上O為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為0.1s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G。

實(shí)驗(yàn)時測得小車的質(zhì)量為M=200g，小車所受細(xì)繩的拉力為F=0.2N。

各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離為s，對應(yīng)時刻小車的瞬時速度為v，小車所受拉力做的功為W，小車動能的變化為。請計(jì)算前補(bǔ)填表中空格（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后四位）。

計(jì)數(shù)點(diǎn)

s/m

v/(m·s-1)

v2/(m2·s-2)

W/J

/ J

A

0.1550

0.5560

0.3091

0.0310

0.0309

B

0.2160

0.6555

0.4297

0.0432

0.0430

C

0.2861

0.7550

0.5700

0.0572

0.0570

D

0.3670

0.8570

0.7344

0.0734

0.0734

E

0.4575

0.9525

0.9073

F

0.5575

1.051

1.105

0.1115

0.1105

G

0.6677

1.150

1.323

0.1335

0.1323

分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi) 。

（3）這個小組在之前的一次實(shí)驗(yàn)中分析發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量明顯大一些。這一情況可能是下列個些原因造成的______________（填字母代號）。

A．在接通電源的同時釋放了小車

B．小車釋放時離打點(diǎn)計(jì)時器太近

C．平衡摩擦力時長木板傾斜程度不夠

D．平衡摩擦力時長木板傾斜程度過大

（4）實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)一步討論認(rèn)為可以通過繪制圖線來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中各計(jì)數(shù)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中標(biāo)出對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出圖線。

分析圖線為一條通過原點(diǎn)的直線，直線的斜率如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)等于理論值，也可以得出相同的結(jié)論。這種方案中直線斜率表達(dá)式為k=____________（用題目中相關(guān)物理量字母表示）。

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年北京豐臺高三第一學(xué)期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

一列自右向左傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻的波形圖如圖所示。已知在t1＝0.3s時刻，P質(zhì)點(diǎn)首次位于波峰，Q點(diǎn)的坐標(biāo)是（－3，0），則以下說法正確的是（ ）

A．這列波的傳播速度為0.2m/s

B．在t＝0時刻，質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動

C．在t1＝0.3s時刻，質(zhì)點(diǎn)A仍位于波谷

D．在t2＝0.5s時刻，質(zhì)點(diǎn)Q首次位于波峰

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年吉林省吉林市校高二上期期末物理卷（解析版） 題型：簡答題

如圖所示，一水平放置的矩形線圈 a b cd，在細(xì)長的磁鐵 N 極附近豎直下落，保持 b c邊在紙外， a b 邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個位置都靠得很近，且位置Ⅱ剛好在條形磁鐵中心軸線上，在這個過程中穿過線圈的磁通量怎樣變化？有無感應(yīng)電流？

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科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年吉林長春外國語學(xué)校高一上期期末考試物理卷（解析版） 題型：填空題

如圖所示，質(zhì)量為m的木塊B放在質(zhì)量為M的小車A中，A、B間保持相對靜止.若小車在水平面上勻速運(yùn)動，則A給B的摩擦力大小為 ；若小車在水平面上以加速度a運(yùn)動，則A給B的摩擦力大小為 .

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同步練習(xí)冊答案