題目列表(包括答案和解析)
長方體導(dǎo)電材料,建立如圖34所示的坐標系,和坐標軸的交點坐標分別為x0、y0、z0,導(dǎo)體的電阻率為ρ,導(dǎo)電材料中的自由電荷為電子,電量為e,單位體積中自由電荷的個數(shù)為n,若在垂直于x軸的前后表面加上恒定電壓U,形成沿x軸正方向的電流。則
(1)導(dǎo)體中電流的大小______
(2)導(dǎo)體中自由電荷定向移動的平均速率_______
(3)若加上沿y軸正方向、磁感強度為B的勻強磁場,則垂直于z軸方向的上下兩個表面產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng)。分析上下表面誰的電勢高,并求出電勢差的大小______
2 |
π |
4 |
如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B=2T,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,有一個由兩條曲線狀的金屬導(dǎo)線及兩電阻(圖中黑點表示)組成的固定導(dǎo)軌,兩電阻的阻值分別為R1=3Ω、R2=6Ω,兩電阻的體積大小可忽略不計,兩條導(dǎo)線的電阻忽略不計且中間用絕緣材料隔開,導(dǎo)軌平面與磁場垂直(位于紙面內(nèi)),導(dǎo)軌與磁場邊界(圖中虛線)相切,切點為A,現(xiàn)有一根電阻不計、足夠長的金屬棒MN與磁場邊界重疊,在A點對金屬棒MN施加一個方向與磁場垂直、位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的并與磁場邊界垂直的拉力F,將金屬棒MN以速度v=5m/s勻速向右拉,金屬棒MN與導(dǎo)軌接觸良好,以切點為坐標原點,以F的方向為正方向建立x軸,兩條導(dǎo)線的形狀符合曲線方程m,
求:(1)推導(dǎo)出感應(yīng)電動勢e的大小與金屬棒的位移x的關(guān)系式.
(2)整個過程中力F所做的功.
(3)從A到導(dǎo)軌中央的過程中通過R1的電荷量.
如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B=2T,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,有一個由兩條曲線狀的金屬導(dǎo)線及兩電阻(圖中黑點表示)組成的固定導(dǎo)軌,兩電阻的阻值分別為R1=3Ω、R2=6Ω,兩電阻的體積大小可忽略不計,兩條導(dǎo)線的電阻忽略不計且中間用絕緣材料隔開,導(dǎo)軌平面與磁場垂直(位于紙面內(nèi)),導(dǎo)軌與磁場邊界(圖中虛線)相切,切點為A,現(xiàn)有一根電阻不計、足夠長的金屬棒MN與磁場邊界重疊,在A點對金屬棒MN施加一個方向與磁場垂直、位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的并與磁場邊界垂直的拉力F,將金屬棒MN以速度v=5m/s勻速向右拉,金屬棒MN與導(dǎo)軌接觸良好,以切點為坐標原點,以F的方向為正方向建立x軸,兩條導(dǎo)線的形狀符合曲線方程 m,求:
(1)推導(dǎo)出感應(yīng)電動勢e的大小與金屬棒的位移x的關(guān)系式.
(2)整個過程中力F所做的功.
(3)從A到導(dǎo)軌中央的過程中通過R1的電荷量.
一、選擇題(全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。共16小題,滿分64分)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
BCD
AD
D
BCD
AC
D
AD
題號
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
C
D
BD
BC
C
AD
ABD
D
二.
17.(9分)
(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 (2分)
求出 E = 1.2(V) (1分)
(2)根據(jù)全電路歐姆定律 (2分)
根據(jù) = 5.76×10-2(W) (1分)
)
(3)S斷開后,流經(jīng)R2的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q
電容器兩端的電壓 U = IR2=0.6(V) (1分)
流經(jīng)R2的電量 Q = CU = 1.8×10-5(C) (2分)
18.(10分)粒子的運動軌跡如右圖所示
(1)設(shè)粒子在電場中運動的時間為t1
x、y方向 2h = v0t1 (2分)
根據(jù)牛頓第二定律 Eq = ma (1分)
求出 (1分)
(2)根據(jù)動能定理 (1分)
設(shè)粒子進入磁場時速度為v,根據(jù) (1分)
求出 (1分)
(3)粒子在磁場中運動的周期 (1分)
設(shè)粒子在磁場中運動的時間為t2 (1分)
求出 (1分)
19.(3+3+4=10分)(1);(2);(3)下表面
20.(4+3=7分)
(1)磁場和電場方向與yOz平面平行,與-y方向成53°斜向下;(2)0
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