如圖10-4-4所示，厚度為h，寬度為d的導體放在與它垂直，磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中.當電流通過導體時，在導體的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).實驗表明，當磁場不太強時，電勢差U、電流I和磁感應(yīng)強度B的關(guān)系為U=k，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù).設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電荷量為e，回答下列問題：

圖10-4-4

（1）達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A′的電勢;（填“高于”“低于”或“等于”）

（2）電子所受洛倫茲力的大小為_________；

（3）當導體板上下兩側(cè)面之間的電勢差為U時，電子所受靜電力的大小為_________；

（4）由靜電力和洛倫茲力平衡條件，證明霍爾系數(shù)k=，其中n代表導體板的單位體積中電子的個數(shù).

目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，圖10-4-3表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷 ，產(chǎn)生電壓，如果射入的等離子體的速度均為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于速度方向，負載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間，當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數(shù)為I.那么板間電離氣體的電阻率為___________.

圖10-4-3

如圖10-4-1所示，套在很長的絕緣直棒上的小球，質(zhì)量為1.0×10^-4kg，帶4.0×10^-4C正電，小球在棒上可以滑動，將此棒豎直放在互相垂直且沿水平方向的勻強電場和勻強磁場中，勻強電場的電場強度E=10 N/C，方向水平向右，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5 T，方向為垂直紙面向里，小球與棒間動摩擦因數(shù)為μ=0.2，求小球由靜止沿棒豎直下落的最大速度.（設(shè)小球在運動過程中所帶電荷量保持不變，g取10 m/s².

圖10-4-1

我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由航天飛機搭載升空，科學家用阿爾法磁譜儀進行了太空實驗，探測宇宙中是否有反物質(zhì).反物質(zhì)的原子由帶負電的反原子核及帶正電的正電子組成，反原子核由反質(zhì)子和反中子組成.與質(zhì)子、中子、電子等這些物質(zhì)粒子相對應(yīng)的反質(zhì)子、反中子、反電子等統(tǒng)稱為反粒子.由于反粒子具有與相應(yīng)粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電磁性質(zhì)，故可用下述方法探測：如圖10-3-17所示，設(shè)圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強磁場方向（O′O）進入橫截面為ACDE的勻強磁場區(qū)域時速度相同，且氫原子核（）在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)距離恰為其軌道半徑的一半，則可以預言反氫核（）與反氦核（）的軌跡及其在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)距離x₁和x₂，如果預言正確，那么，當人們觀測到這樣的軌跡時，就可證明已經(jīng)測到了反氫核和反氦核.

圖10-3-17

    若已知氫原子核的質(zhì)量為m，電量為e,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，氫原子核進入勻強磁場的速度為v，勻強磁場的橫截面ACDE為矩形區(qū)域，O′O為矩形區(qū)域的中垂線，O為x軸上的坐標原點.試求：

（1）反氫核（）反氦核（）的軌道半徑.

（2）反氫核（）與反氦核（）在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)距離和.

如圖10-3-16兩板極M、N相距為d，板長為3d，兩板極都未帶電，板間有垂直于紙面向外的勻強磁場，如圖10-3-16所示，一群電子沿平行于極板的方向從各個位置以速度v射入板間.為了使電子都不從板間穿出，磁感應(yīng)強度B的取值范圍是怎樣的？（設(shè)電子電荷量為e、質(zhì)量為m）

圖10-3-16

如圖10-3-15所示，OA是一光滑絕緣斜面，傾角為θ，一質(zhì)量為m的帶電體從斜面上的A點由靜止開始下滑，如果物體的帶電量為+q，整個裝置處于垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強度的大小為B的勻強磁場中，試求當物體離開斜面時，物體運動的速率及其沿斜面下滑的距離？（斜面足夠長）

圖10-3-15

在半徑為R=0.020 m的圓內(nèi)有B=2.0×10^-3T的勻強磁場，一個電子從A點沿AO方向射入磁場，如圖10-3-14所示，離開磁場時電子獲得60° 的偏角.試求電子的速度大小和在磁場中運動的時間.

圖10-3-14

如圖10-3-13，空間有垂直于xoy平面的勻強磁場.t=0的時刻，一電子以速度v₀經(jīng)過x軸上的A點，方向沿x軸正方向.A點坐標為（-，0），其中R為電子在磁場中做圓周運動的軌道半徑.不計重力影響，則以下說法正確的是(    )

圖10-3-13

①電子 經(jīng)過y軸時，速度大小仍為v₀

②電子在t=時，第一次經(jīng)過y軸

③電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為（0，R）

④電子第一次經(jīng)過y軸的坐標為（0，-R）

A.①③                B.①④                C.①②③                D.①②④

在電視機的顯像管中，電子束的掃描是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的，其掃描原理如圖10-3-11所示.電子從電子槍射出，向右射入圓形區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)磁場，磁場方向垂直于圓面，設(shè)磁場方向向里時磁感應(yīng)強度為正值.當不加磁場時，電子束將通過O點而打在屏幕的中心M點.為了使屏幕上出現(xiàn)一條以M點為中點并從P點向Q點逐次掃描的亮線PQ，偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律應(yīng)是圖10-3-12中的(    )

圖10-3-11

圖10-3-12

如圖10-3-10所示，電子以垂直于勻強磁場的速度v_a從A處進入長為d、寬為h的磁場區(qū)域，發(fā)生偏移而從B處離開磁場，從A至B的電子經(jīng)過的弧長為s.若電子電荷量為e，磁感應(yīng)強度為B，則(    )

圖10-3-10

A.電子在磁場中運動的時間為t=d/v_A

B.電子在磁場中運動的時間為t=s/v_A

C.洛倫茲力對電子做功是Bev_A·h

D.電子在A、B兩處的速度相同