導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直.表面場(chǎng)強(qiáng)不一定為零. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過(guò)程中,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置.ABCD為一個(gè)右端開(kāi)口的U型水平導(dǎo)軌,它所在空間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).導(dǎo)體棒AD和BC段導(dǎo)軌是有電阻的,其它部分電阻不計(jì).其中BC段電阻R0=5Ω.現(xiàn)先讓導(dǎo)體棒AD在外力作用下沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到某一值時(shí),通過(guò)調(diào)整外力使導(dǎo)體棒立即做該速度下的勻速直線運(yùn)動(dòng).若已知導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度L=1m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.6T.
(1)現(xiàn)要用電壓表測(cè)量AD兩端的電壓值,需要將一個(gè)量程為3V,內(nèi)阻值為5kΩ的電壓表V的量程擴(kuò)大為6V,需要在下面給出的電阻箱中選擇一個(gè)與電壓表V串聯(lián),你認(rèn)為應(yīng)選擇
 
.(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)字母)
A、電阻箱(阻值范圍0-99Ω)
B、電阻箱(阻值范圍0-999Ω)
C、電阻箱(阻值范圍0-9999Ω)
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度a=1m/s2時(shí),實(shí)驗(yàn)者通過(guò)傳感器采集到的電壓U和時(shí)間t的多組數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)繪制出的U-t的關(guān)系圖象如圖2所示,則可能求出導(dǎo)體棒AD的阻值為
 
Ω.精英家教網(wǎng)
(3)實(shí)驗(yàn)者改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作.記錄導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)Uey磁感應(yīng)強(qiáng)度B的多組數(shù)據(jù),并做出U-B關(guān)系圖象如圖3所示.則在磁感強(qiáng)度增大的過(guò)程中導(dǎo)體棒最終速度變化情況為
 
.(填“變大”、“變小”或“不變”)

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在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過(guò)程中,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖I所示的實(shí)驗(yàn)裝置。ABCD為一個(gè)右端開(kāi)口的U型水平導(dǎo)軌,它所在空間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒AD和BC段導(dǎo)軌是有電阻的,其它部分電阻不計(jì)。其中BC段電阻R0=5Ω.現(xiàn)先讓導(dǎo)體棒AD在外力作用下沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到某一值時(shí),通過(guò)調(diào)整外力使導(dǎo)體棒立即做該速度下的勻速直線運(yùn)動(dòng)。若已知導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度L=1m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.6T。

(1)現(xiàn)要用電壓表測(cè)量AD兩端的電壓值,需要將一個(gè)量程為3V,內(nèi)阻值為5kΩ的電壓表V的量程擴(kuò)大為6V,需要在下面給出的電阻箱中選擇一個(gè)與電壓表V串聯(lián),你認(rèn)為應(yīng)選擇          。(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)字母)

A、電阻箱(阻值范圍0—99Ω)

B、電阻箱(阻值范圍0—999Ω)

C、電阻箱(阻值范圍0—9999Ω)

(2)當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度a=1m/s2時(shí),實(shí)驗(yàn)者通過(guò)傳感器采集到的電壓U和時(shí)間t的多組數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)繪制出的U—t的關(guān)系圖象如圖2所示,則可能求出導(dǎo)體棒AD的阻值為     Ω。

(3)實(shí)驗(yàn)者改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作。記錄導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)Uey磁感應(yīng)強(qiáng)度B的多組數(shù)據(jù),并做出U-B關(guān)系圖象如圖3所示。則在磁感強(qiáng)度增大的過(guò)程中導(dǎo)體棒最終速度變化情況為          。(填“變大”、“變小”或“不變”)

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如圖6-1-2所示,厚度為h、寬度為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)面之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象稱(chēng)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(chēng)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)會(huì)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是由電子的定向流動(dòng)形成的,電子的平均定向速度為v,電荷量為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)_________(填“高于”“低于”或“等于”)下側(cè)面的電勢(shì).

(2)電子所受的洛倫茲力的大小為_(kāi)________.

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

(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).

A.

t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為零

B.

t2時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大

C.

t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大

D.

每當(dāng)e變換方向時(shí),通過(guò)線圈的磁通量絕對(duì)值都為最大

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(8分)如圖所示,OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌,O、C處分別接有短電阻絲(圖中粗線表示),R1=4Ω、R2=8Ω(導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì))。導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程(單位:m)。磁感強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn),棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直,不計(jì)棒的電阻。求:

(1)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率;

(2)導(dǎo)體棒從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)外力做多少功。

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如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌放在xOy坐標(biāo)平面內(nèi),03l為一個(gè)圖形變化周期。兩導(dǎo)軌的直線部分平行于x軸,長(zhǎng)度為2l。兩導(dǎo)軌的曲線部分分別滿足:x=12,3…]且凡相交處均由絕緣表面層相隔,兩導(dǎo)軌左端通過(guò)電阻R連接。坐標(biāo)平面內(nèi)有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,一根平行于y軸的長(zhǎng)導(dǎo)體棒沿x軸勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與兩金屬導(dǎo)軌接觸良好,除R外其余電阻都不計(jì)。測(cè)得電阻R在較長(zhǎng)時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,則導(dǎo)體棒的速度為(??? )

A??????? B

C???????? D

 

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