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【题目】如图所示,由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边形线框abcdef,它的六个顶点均位于一个半径为R的圆形区域的边界上,be为圆形区域的一条直径,be上方和下方分别存在大小均为B且方向相反的匀强磁场,磁场方向垂直于圆形区域。现给线框接入从a点流入、从f点流出的大小为I的恒定电流,则金属线框受到的安培力的大小为

A.B.C.BIRD.0

【答案】A

【解析】

根据串并联电路的特点可知线框流过af边的电流:

流过abcdef边的电流:

deab边受到的安培力等大同向,斜向左下方,同理bcef边受到的安培力等大同向,斜向右下方,则deabbcef边所受的安培力合力为:

方向向下;cd边受到的安培力:

方向向下,;af边受到的安培力:

方向向上,所以线框受到的合力:

A正确,BCD错误。

故选A

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,光滑水平面上静止放着长L=2.0m,质量M=3.0kg的木板,一个质量m=1.0kg的小物体(可视为质点)放在离木板右端d=0.40m处,小物体与木板之间的动摩擦因数μ=0.1。现对木板施加F=10.0N水平向右的拉力,使其向右运动。 g10m/s2.求:

(1)木板刚开始运动时的加速度大小;

(2)从开始拉动木板到小物体脱离木板,拉力做功的大小;

(3)为使小物体能脱离木板,此拉力作用时间最短为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域如图所示,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面ab间通以电流I时,另外两侧cf间会产生电势差,这一现象称为霍尔效应其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是cf间建立起电场,同时产生霍尔电势差当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,达到稳定值,的大小与IB以及霍尔元件厚度d之间满足关系式,其中比例系数称为霍尔系数,仅与材料性质有关

(1)设半导体薄片的宽度(cf间距)为l,请写出的关系式;若半导体材料是由电子导电的,请判断图中cf哪端的电势高;

(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请推导出霍尔系数的表达式;(通过横截面积S的电流,其中v是导电电子定向移动的平均速率)

(3)图一是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图二所示:

若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式;

利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外,请你展开智慧的翅膀,提出另一个实例或设想。

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【题目】如图(a)所示,扬声器中有一线圈处于磁场中,当音频电流信号通过线圈时,线圈带动纸盆振动,发出声音。俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面),磁场方向如图中箭头所示。在图(b)中

A. 当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里

B. 当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外

C. 当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里

D. 当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外

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【题目】为了进一步提高回旋加速器的能量,科学家建造了扇形聚焦回旋加速器。在扇形聚焦过程中,离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。

扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示,圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域,其中三个为峰区,三个为谷区,峰区和谷区相间分布。峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,谷区内没有磁场。质量为m,电荷量为q的正离子,以不变的速率v旋转,其闭合平衡轨道如图中虚线所示。

1)求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r,并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针;

2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ,及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T

3)在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B' ,新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°,求B'B的关系。已知:sinα±β =sinαcosβ±cosαsinβcosα=1-2

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【题目】下列说法正确的是

A.物体的内能增大,其温度一定升高

B.热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化

C.液晶既像液体一样具有流动性,又和某些晶体一样具有光学性质的各向异性

D.“用油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸分子的直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积

E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中,气体分子运动剧烈程度降低

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【题目】如图所示,两平行金属板ABl8cm,两板间距离d8cm,两板间电势差UAB300V。一带正电的粒子电量q10-10C,质量m10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v02×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为L12cm,粒子穿过界面PS最后垂直击中放置于中心线上的荧光屏EF。求:(静电力常量k9×109N·m2/C2

1)假设该带电粒子从界面MN飞出时速度方向的反向延长线交两平行金属板间电场中心线与C点,且R点到C的距离为x,试证明x

2)粒子穿过界面PS时距中心线RO的距离;

3)点电荷的电量Q

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【题目】如图所示,在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E. 一质量为、带电量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=dOQ=2d,不计粒子重力。

1)求粒子过Q点时速度的大小和方向。

2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0

3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。

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【题目】如图示,abcd是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行.已知abd点的电势分别为20V,24V12V,一个质子以速度经过b点,速度方向与bc角,经过一段时间质子经过c点,不计质子的重力,则:

A.c点的电势低于a点电势

B.场强方向由b指向d

C.质子从b点运动到c点,电场力做功8e V

D.质子从b点运动到c点,电场力做功10eV

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