【題目】如圖所示,導電物質為電子的霍爾元件位于兩串聯線圈之間,線圈中電流為I,線圈間產生勻強磁場,磁感應強度大小B與I成正比,方向垂直于霍爾元件的兩側面,此時通過霍爾元件的電流為IH , 與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓UH滿足:UH= ,式中k為霍爾系數,d為霍爾元件兩側面間的距離,電阻R遠大于RL , 霍爾元件的電阻可以忽略,則( )
A.霍爾元件前表面的電勢高于后表面
B.IH與I成正比
C.若電源的正負極對調,電壓表將反偏
D.電壓表的示數與RL消耗的電功率成正比
【答案】A,B,D
【解析】解:A、根據電流周圍存在磁場,結合安培定則可知,磁場的方向,而電子移動方向與電流的方向相反,再由左手定則可得,電子偏向后表面,導致前表面的電勢高于后表面,故A正確;
B、如圖所示,R和霍爾元件串聯再與RL并聯,I是干路電流,IH是霍爾元件支路的電流,電壓表測量的霍爾元件的電壓UH,而不是外電路(就是串聯R再并聯RL),根據串并聯特點,則有:IHR=(I﹣IH)RL,即為I= IH;因此IH與I成正比,故B正確;
C、當電源正負對調后,磁場雖反向,而電子運動方向也反向,由左手定則可知,洛倫茲力的方向不變,則電壓表將不會反偏,故C錯誤;
D、根據RL消耗的電功率PL=( IH)2RL= ,顯然PL與IH2 成正比,
又因為磁感應強度大小B與I成正比,即B與IH成正比,電壓表的示數UH= ,則UH與IH2 成正比,所以UH與RL消耗的電功率PL成正比,故D正確.
故選:ABD.
【考點精析】認真審題,首先需要了解電功率和電功(電流做功的實質是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功,電荷的電勢能減少,電勢能轉化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt,這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內電流做的功叫電功率,P=W/t=UI,這是計算電功率普遍適用的公式).
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上有一根直導線,直導線旁放有一閉合導線框abcd,線框的ab邊與直導線平行,直導線中通有如圖所示方向的電流。下列說法中正確的是 ( )
A.若電流I增大,線框所受安培力的合力方向向右
B.若電流I增大,線框所受安培力的合力方向向左
C.若電流I減小,線框所受安培力的合力方向向上
D.若電流I減小,線框中產生沿adcba方向的感應電流
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【題目】如圖所示,為一輕質彈簧的長度和彈力大小的關系,根據圖象判斷,正確的結論是( )
A.彈簧的勁度系數為1N/m
B.彈簧的勁度系數為100N/m
C.彈簧的原長為6cm
D.彈簧伸長0.02m時,彈力的大小為2N
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【題目】如圖所示,兩平行金屬板P、Q水平放置,上極板帶正電,下極板帶負電;板間存在勻強電場和勻強磁場(圖中未畫出).一個帶電粒子在兩板間沿虛線所示路徑做勻速直線運動.粒子通過兩平行板后從O點垂直進入另一個垂直紙面向外的勻強磁場中,粒子做勻速圓周運動,經過半個周期后打在擋板MN上的A點.不計粒子重力.則下列說法不正確的是( �。�
A.此粒子一定帶正電
B.P、Q間的磁場一定垂直紙面向里
C.若另一個帶電粒子也能做勻速直線運動,則它一定與該粒子具有相同的荷質比
D.若另一個帶電粒子也能沿相同的軌跡運動,則它一定與該粒子具有相同的荷質比
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【題目】t=0時,甲、乙兩汽車從相距80 km的兩地開始相向行駛,它們的v-t圖象如圖所示,忽略汽車掉頭所需時間,下列對汽車運動狀況的描述正確的是( )
A. 在第1小時末,乙車改變運動方向
B. 在第2小時末,甲乙兩車相距20 km
C. 在前1小時內,乙車運動加速度的大小比甲車的小
D. 在第4小時末,甲乙兩車相遇
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【題目】如圖所示,一帶電微粒質量為m=2.0×10﹣11kg、電荷量q=+1.0×10﹣5C,從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后,從兩平行金屬板的中間水平進入偏轉電場中,微粒從金屬板邊緣射出電場時的偏轉角θ=30°,并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域.微粒重力忽略不計.求:
(1)帶電微粒進入偏轉電場時的速率v1;
(2)偏轉電場中兩金屬板間的電壓U2;
(3)為使帶電微粒不會由磁場右邊射出,該勻強磁場的磁感應強度B至少多大?
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【題目】北京正負電子對撞機是國際上唯一高亮度對撞機,它主要由直線加速器、電子分離器、環(huán)形儲存器和對撞測量區(qū)組成,圖甲是對撞測量區(qū)的結構圖,其簡化原理如圖乙所示:MN和PQ為足夠長的水平邊界,豎直邊界EF將整個區(qū)域分成左右兩部分,Ⅰ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度大小為B,Ⅱ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向外。調節(jié)磁感應強度的大小可以使正負電子在測量區(qū)內不同位置進行對撞。經加速和積累后的電子束以相同速率分別從注入口C和D同時入射,入射方向平行EF且垂直磁場。已知注入口C、D到EF的距離均為d,邊界MN和PQ的間距為 ,正、負電子的質量均為m,所帶電荷量分別為+e和 e。
(1)試判斷從注入口C、D入射的分別是哪一種電子;
(2)若將Ⅱ區(qū)域的磁感應強度大小調為B,正負電子以 的速率同時射入,則正負電子經多長時間相撞?
(3)若電子束以 的速率入射,欲實現正負電子對撞,求Ⅱ區(qū)域磁感應強度BⅡ的大小。
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【題目】如圖,理想變壓器有兩個副線圈,匝數分別為n1和n2 , 所 接負載4R1=R2 . 當只閉合S1時,電流表示數為1A,當S1和S2都閉合時,電流表示數為2A,則n1:n2為 .
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【題目】豎直放置的平行金屬板A、B相距30cm,帶有等量異種電荷,在兩板間用絕緣細線懸掛一個質量m=4.0×10﹣5kg,帶電荷量q=3.0×10﹣7C的小球,平衡時懸線偏離豎直方向,夾角α=37°,如圖所示.(sin37°=0.6;COS 37°=0.8)
(1)懸線的拉力是多大?
(2)求A、B兩板間的電壓是多少?
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