長方形導(dǎo)體如圖放置，在垂直x軸的兩面加電壓U，電流為I且沿x軸正方向流動．如沿Z軸正方向加一個磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則在垂直于y軸的兩個側(cè)面上得到電壓為U'．試求導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n．

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)報道，我國最近實(shí)施的“雙星”計劃發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計，用于完成測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項目．磁強(qiáng)計的原理如圖所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面積是寬為a，高為b的長方形，使磁場沿z軸正方向穿過導(dǎo)體，導(dǎo)體中通有沿y軸正方向、大小為I的電流．已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電量為e．金屬導(dǎo)電過程中，自由電子做定向移動可視為勻速運(yùn)動．
（1）金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面（x=a為前側(cè)面，x=0為后側(cè)面）哪個電勢較高？
（2）在實(shí)現(xiàn)上述穩(wěn)定狀態(tài)之后，如果再進(jìn)一步測出該金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U，若通過導(dǎo)體內(nèi)的磁場可以認(rèn)為是勻強(qiáng)的，則由此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬軌道，M4P、N4Q為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道，M4、N4為切點(diǎn)，P、Q為半圓軌道的最高點(diǎn)，軌道間距L=1.0m，圓軌道半徑r=0.32m，整個裝置左端接有阻值R=0.5Ω的定值電阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域?qū)挾?nbsp;d=0.5m，兩區(qū)域之間的距離s=1.0m；區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁 場B2，方向豎直向上．兩磁場間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，M3N3右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑．質(zhì)量m=0.1kg，電阻R0=0.5Ω的導(dǎo)體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從M2N2處由靜止開始運(yùn)動，到達(dá)M3N3處撤去恒力F，CD棒勻速地穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)，恰好通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PQ處．若軌道電阻、空氣阻力不計，運(yùn)動過程導(dǎo)棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10m/s2 求：

（1）水平恒力F的大��；
（2）CD棒在直軌道上運(yùn)動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

據(jù)報道，我國實(shí)施的“雙星”計劃所發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計（霍爾元件傳感器），用于測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項目．磁強(qiáng)計的原理如圖所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、電流強(qiáng)度為I的電流．已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電量為e．金屬導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動可視為勻速運(yùn)動．測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U．則：
（1）金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面哪個電勢較高？
（2）求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖（甲）所示，M1M2、N1N2為平行放置的水平金屬軌道，M4P、N4Q為相同半徑，平行放置的豎直半圓形金屬軌道，M4，N4為切點(diǎn)，P、Q為半圓軌道的最高點(diǎn)，軌道間距L=1.0m，圓軌道半徑r=3.2m，整個裝置左端接有阻值R=5Ω的定值電阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3為等大的長方形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，兩區(qū)域?qū)挾萪=5m，兩區(qū)域之間的距離s=10m；區(qū)域Ⅰ內(nèi)分布著均勻的變化的磁場B1，變化規(guī)律如圖（乙）所示，規(guī)定豎直向上為B1的正方向；區(qū)域Ⅱ內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場B2，方向豎直向上．兩磁場間的軌道與導(dǎo)體棒CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.32，M3N3右側(cè)的直軌道及半圓形軌道均光滑．質(zhì)量m=10kg，電阻R0=5Ω的導(dǎo)體棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉動下，從M2N2處由靜止開始運(yùn)動，到達(dá)M3N3處撤去恒力F，CD棒可勻速地穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)，并能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PQ處，最后下落在軌道上的位置離M4N4的距離x=12.8m．若軌道電阻、空氣阻力不計，運(yùn)動過程導(dǎo)棒與軌道接觸良好且始終與軌道垂直，g取10m/s2 求：
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（1）水平恒力F的大��；
（2）CD棒在直軌道上運(yùn)動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q；
（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小．

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