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磁铁有N、S两极,跟正负电荷有很大的相似性,人们假定在一根磁棒的两极上有一种叫做“磁荷”的东西,N极上的叫做正磁荷,S极上的叫做负磁荷,同号磁荷相斥,异号磁荷相吸.当磁极本身的几何线度远比它们之间的距离小的多时,将其上的磁荷叫做点磁荷.
磁的库仑定律是:两个点磁荷之间的相互作用力F沿着他们之间的连线,与它们之间的距离r的平方成反比,与每个磁荷的数量(或称磁极强度)qM1、qM2成正比.用公式表示为
F=![]()
(1)上式中的比例系数k=10-7Wb/A?m,则磁极强度qM的国际单位(用基本单位表示)是__________;
(2)同一根磁铁上的两个点磁荷的磁极强度可视为相等,磁荷的位置可等效的放在图2中的c、d两点,其原因是____________.
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如图1所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应,实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为U=KIB/D.式中的比例系数K称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.
设电流I是自由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:
(1)电子所受的洛仑兹力的大小为_________;
(2)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为______.
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U形光滑金属导轨与水平面夹角α=30°,其内串联接入一只规格是“6V、3W”的小灯L,如图1所示.垂直导轨平面有向上的匀强磁场,有一长为40cm、质量为10g的金属杆MN在导轨上滑下时与导轨始终垂直.当杆MN有最大速度时小灯L恰好正常发光,求磁场的磁感应强度B.
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如图A-6所示,导体框架有一匀强磁场垂直穿过,磁感应强度B=0.2T,电阻R1=R2=1Ω,可动导体的电阻为0.5Ω,导体框的电阻不计,AB长度为0.5m,当AB以10m/s的速度匀速移动的过程中,AB两端的电压UAB=______V,所需外力的大小F=______N,外力的功率PF=______W
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如图1所示的两个相同形状和大小的容器,甲的较大的一端在底部,乙的较小的一端在底部,两个容器中都盛满水,放在水平桌面上,则水对容器的底部产生的压强哪个大?容器底部对桌面产生的压强哪个大?
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如图A-7所示,在水平金属导轨上有电阻R=0.1Ω,金属杆ab与导轨组成一闭合矩形电路,两条导轨的间距离L1=40cm,矩形中导轨长L2=50cm,导轨区域处于与水平面成30°角的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(2+0.2t)T,若t=10s时ab仍静止,导轨与ab的电阻不计,则这时流经ab的电流I=_____A,ab所受的摩擦力大小为_______N,方向向_______(填“左”或“右”).
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