19．磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面積的邊長(zhǎng)等于a的正方形，放在沿x正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿y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)體導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動(dòng)可以認(rèn)為是勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出導(dǎo)體上下兩側(cè)面間的電勢(shì)差為U．求：
（1）導(dǎo)體上、下側(cè)面哪個(gè)電勢(shì)較高？
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？

分析 （1）根據(jù)左手定則判斷出電子的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定電勢(shì)的高低．
（2）抓住電子受到的洛倫茲力等于電場(chǎng)力，結(jié)合電流的微觀表達(dá)式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

解答 解：（1）根據(jù)左手定則知，電子向下側(cè)偏轉(zhuǎn)，則導(dǎo)體下表面電勢(shì)較低，上側(cè)電勢(shì)高．
（2）自由電子做定向移動(dòng)，視為勻速運(yùn)動(dòng)，速度設(shè)為v，有I=nea2v
電子受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有e$\frac{U}{a}$=Bev
解得B=$\frac{neaU}{I}$．
答：（1）上側(cè)電勢(shì)高．
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是$\frac{neaU}{I}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道最終電子受電場(chǎng)力和洛倫茲力處于平衡．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年湖南瀏陽一中高二上第一次階段測(cè)試物理卷（解析版） 題型：選擇題

電場(chǎng)線分布如圖昕示，電場(chǎng)中a，b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為已知和，電勢(shì)分別為和，則

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年黑龍江哈爾濱三中高二文上期中考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

圖中箭頭表示磁感線的方向，則小磁針靜止時(shí) N 極的指向應(yīng)

A．向上 B．向下 C．向左 D．向右

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如上圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx．下列說法中正確的有（　�。�
A．EBx的方向沿x軸正方向
B．EBx的大小大于ECx的大小
C．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功
D．電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)為n1：n2=4：1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等．a(chǎn)、b端加一定交變電壓后，下列說法中正確的是（　　）
A．兩電阻的電功率之比PA：PB=1：1，兩電阻兩端的電壓比UA：UB=4：1
B．兩電阻消耗的電功率之比PA：PB=1：1，兩電阻兩端的電壓比UA：UB=1：4
C．兩電阻的電功率之比PA：PB=1：16，兩電阻兩端的電壓比UA：UB=1：4
D．兩電阻的電功率之比PA：PB=1：16，兩電阻兩端的電壓比UA：UB=4：1

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（裝置如圖所示）：
（1）下列說法中正確的是BCD．
A．平衡運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的摩擦力時(shí)，應(yīng)把裝沙的小桶通過定滑輪拴在小車上
B．連接砂桶和小車的輕繩應(yīng)和長(zhǎng)木板保持平行
C．平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng)
D．小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車
（2）研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．用天平稱出小車和小桶及其內(nèi)部所裝砂的質(zhì)量；
B．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材；
C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶；
D．將電火花計(jì)時(shí)器接在電壓為6V的交流電源上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量；
E．保持小桶及其內(nèi)部所裝砂的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后
的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)；
F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值；
G．作a-$\frac{1}{M}$關(guān)系圖象，并由圖象確定a-M關(guān)系．
①該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是平衡摩擦力，該步驟應(yīng)排在實(shí)驗(yàn)步驟B之后．
②在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是D，應(yīng)把6V改為220V．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，K1、K2閉合時(shí)，一質(zhì)量為m、帶電量為q的液滴，靜止在電容器的A、B兩平行金屬板間．現(xiàn)保持K1閉合，將K2斷開，然后將B板向下平移到圖中虛線位置，則下列說法正確的是（　　）
A．電容器的電容減小B．A板電勢(shì)比電路中Q點(diǎn)電勢(shì)高
C．液滴將向下運(yùn)動(dòng)D．液滴的電勢(shì)能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．為研究問題方便，我們規(guī)定從負(fù)極通過電源內(nèi)部指向正極的方向即電動(dòng)勢(shì)的方向，現(xiàn)有四個(gè)完全相同的電池，電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，如圖甲所示連接，若選逆時(shí)針方向?yàn)檎�，則回路中電流I1=$\frac{（+E）+（+E）+（+E）+（+E）}{4r}$=$\frac{E}{r}$，A、B兩點(diǎn)間的電壓為U1．若按圖乙所示連接，回路中電流為I2，A、B兩點(diǎn)間的電壓為U2（導(dǎo)線電阻不計(jì)）．以下說法正確的是（　�。�
A．U1=0　　　I2=$\frac{E}{r}$　　U2=0B．U1=E　　　I2=$\frac{E}{r}$　　U2=E
C．U1=0　　　I2=0 　　U2=ED．U1=0　　　I2=0　 　U2=0

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，質(zhì)量是1kg的小球用長(zhǎng)為0.5m的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，O點(diǎn)距地面高度為1m，如果使小球繞OO′軸載水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若細(xì)線最大承受拉力為12.5N．求：
（1）當(dāng)小球的角速度為多大時(shí)，線將斷裂；
（2）線斷裂后，小球經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落地；
（3）小球落地點(diǎn)與點(diǎn)O′的水平距離．（g=10m/s2）

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