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如图所示,一块长为b,宽为a,厚为h=0.1mm的铜片,放在B=1.5T的匀强磁场中,磁场方向与铜片表面垂直.若铜片中通有自左向右的I=2A的电流时,铜片前后两侧面会形成一个电势差.金属导线中电流I与自由电子定向移动速度v、导线横截面积S间存在关系I=neSv,式中n为单位体积内的自由电子个数,若每个金属导体中每个原子仅提供一个自由电子(即自由电子数与金属内所含原子数相同),试求:

(1)铜片前后侧面哪一面电势高?电势差为多少?
(2)在磁场和电流不变的条件下,如何改变金属片尺寸,可以增大该电势差?
(铜的密度近似为9.0×,铜的原子量近似为60,阿伏伽德罗常数为6.0×,电子电量为1.6×C)
(1)        (2)减小h可增大U

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q、PQ连线垂直金属板;N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆半径为r,且圆心O在PQ的延长线上。现使置于P处的粒子源连续不断地沿PQ方向放出质量为m、电量为+q的带电粒子(带电粒子的重力和初速度忽略不计,粒子间的相互作用力忽略不计),从某一时刻开始,在板M、N间加上如图乙所示的交变电压,周期为T,电压大小为U。如果只有在每一个周期的0—T/4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出,求:
(1)在每一个周期内哪段时间放出的带电粒子到达Q孔的速度最大?
(2)该圆形磁场的哪些地方有带电粒子射出,在图中标出有带电粒子射出的区域。
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图2—3所示的矩形线框abcd放置在水平面内,磁场方向与水平面成θ角,已知sinθ= 4/5,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为
A.BS
B.4BS/5
C.3BS/5
D.3BS/4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一个圆柱形玻璃管里面刚好装了半管水银,水银质量为m,玻璃管水平固定在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图11-28所示为玻璃管的截面图.如有电流I通过水银向纸内方向流过,当水银面再次平衡时,测得水银面上表面与竖直方向的夹角为α.求此时水银受到的安培力及玻璃管对水银的支持力.

图11-28

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,半圆形光滑槽固定在地面上,匀强磁场与槽面垂直,将质量为m的带电小球自槽口A处由静止释放,小球到达槽最低点C处时,恰好对槽无压力.则小球在以后的运动过程中对C的最大压力为(   )
A.0B.2mgC.4mgD.6mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(4分)如图所示,x轴上、下方各存在一个匀强磁场B1和B2的方向垂直纸面向外,B2的方向垂直纸面向里,且B1>B2,有一质子(质量为m、电量为e)以垂直于x轴和磁场方向的速度v从原点O射向磁场B1区域内,先后经过磁场B1和B2各偏转一次,则质子由B2区域进入B1区域时穿过x轴的坐标是___________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示是利用“霍尔元件”测量磁场的磁感应强度的示意图.“霍尔元件”是由半导体材料制成的矩形薄片,它的四边各有一条引线.把它放入匀强磁场中,使薄片平面与磁场方向垂直,A.B两引线与直流电源相连,C.D两引线与电压表相连.已知该半导体材料中单位体积内的自由电荷数为n、每个自由电荷的电量为q,元件的A.B两边距离为A.C.D两边距离为B.厚度为d,通过电流表读出元件中通过的电流为I、从电压表读出电压为U.

(1)已知磁场方向向下,C.D两引线哪边的电势较高?
(2)求磁感应强度B的大小.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一根通有电流的长直导线竖直放置,另有一矩形导线框的电流平面放在竖直平面内,通有如图所示得电流。到平面得距离为,边长,,且和两边所在处的磁感应强度大小均为(由产生)。求和所受安培力的大小,并说明方向。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(),由于衰变它放射出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相外切的圆,大圆与小圆的直径之比为42∶1,如右图所示.那么氡核的衰变方程应是下列方程的(   )
A.→+
B.→+
C.→+
D.→+21H

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