如圖所示,a、b為等量異種點(diǎn)電荷連線中垂線上的兩點(diǎn).現(xiàn)將一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q沿此垂線由a點(diǎn)移至b點(diǎn),下列判斷正確的是

A.q所受電場(chǎng)力方向始終向左          B.q所受電場(chǎng)力大小先增大后減小

C.q的電勢(shì)能先增大后減小             D.a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相同

下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的描述,正確的是

A.以點(diǎn)電荷為圓心,r為半徑的球面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同

B.正電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)一定比負(fù)電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)大

C.取走電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷之后,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?

D.電場(chǎng)線越密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越大

下列關(guān)于電荷在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的受力描述正確的是

A.靜止電荷在電場(chǎng)中一定受到庫(kù)侖力作用

B.運(yùn)動(dòng)電荷在電場(chǎng)中一定受到洛倫茲力作用

C.靜止電荷在磁場(chǎng)中一定受到庫(kù)侖力作用

D.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力作用

如圖所示,在Y＜0區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于XY平面并指向紙外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一帶正電的粒子從Y軸上的A點(diǎn),以速度v₀與Y軸負(fù)半軸成夾角θ射出,進(jìn)入磁場(chǎng)后,經(jīng)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)最終又恰能通過(guò)A點(diǎn),A點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,a).

試問(wèn)該粒子的荷質(zhì)比為多少?

從A點(diǎn)射出到再次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)共要多少時(shí)間?

如圖所示,厚度為h、寬為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí),在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)電勢(shì)差U,電流I和B的關(guān)系為U=k,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù).

霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè),在導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場(chǎng),橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí),導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差.

設(shè)電流I是由電子定向流動(dòng)形成的,電子的平均定向速度為v,電量為e,回答下列問(wèn)題：

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)__________下側(cè)面A′的電勢(shì)(填“高于”“低于”或“等于”).

(2)電子所受的洛倫茲力的大小為__________.

(3)當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí),電子所受的靜電力的大小為__________.

(4)由靜電力和洛倫茲力平衡的條件,證明霍爾系數(shù)k=,其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù).

如圖所示,光滑斜面固定在水平面上,斜面傾角為θ.磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里.有一質(zhì)量為m、帶電量為q的滑塊,從某一時(shí)刻起,在斜面上由靜止開始滑下,到某一位置離開斜面(設(shè)斜面足夠長(zhǎng)).求：

(1)滑塊帶何種電荷?

(2)滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少?

如圖所示,質(zhì)量為60 g的金屬棒長(zhǎng)為L(zhǎng)₁=20 cm,棒兩端與長(zhǎng)為L(zhǎng)₂=30 cm的細(xì)軟金屬線相連,吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)金屬棒中通過(guò)穩(wěn)恒電流I后,金屬棒向紙外擺動(dòng),擺動(dòng)過(guò)程中的最大偏角θ=60°(取g=10 m/s²),求：

(1)金屬棒中電流大小和方向;

(2)金屬棒在擺動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的最大值.

40年代,我國(guó)物理學(xué)家朱洪元先生提出：電子在加速器中勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)出“同步輻射光”,光的頻率是電子的回轉(zhuǎn)頻率的n倍,現(xiàn)在“同步輻射光”已被應(yīng)用于大規(guī)模集成電路的光刻工藝中.設(shè)同步輻射光頻率為f,電子質(zhì)量為m,電量為e,則加速器磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_____________,若電子的回轉(zhuǎn)半徑為R,則它的速度為_____________.

電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示,利用這種裝置可以把質(zhì)量為2.0 g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6 km/s.若這種裝置的軌道寬2 m,長(zhǎng)為100 m,通過(guò)的電流為10 A,則軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_____________T,磁場(chǎng)力的最大功率P=_____________W(軌道摩擦不計(jì)).

如圖所示,在傾角都為θ的光滑導(dǎo)軌上,放一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的金屬棒ab,在兩通電金屬棒所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬棒ab在磁場(chǎng)中始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則金屬棒ab中的電流大小為_____________,方向?yàn)開____________.