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下列關(guān)于磁場中的通電導(dǎo)線和運動電荷的說法中,正確的是
A、磁場對通電導(dǎo)線的作用力方向一定與磁場方向垂直
B、有固定轉(zhuǎn)動軸的通電線框在磁場中一定會轉(zhuǎn)動
C、帶電粒子只受洛倫茲力作用時,其動能不變,速度一直在變
D、電荷在磁場中不可能做勻速直線運動
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真空容器中存在豎直向上的勻強電場E和水平方向的勻強磁場B,一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電小球以速度在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,假設(shè)t=0時刻小球在軌跡的最低點且重力勢能為零,電勢能也為零,那么,下列說法正確的是
A.小球帶正電且逆時針轉(zhuǎn)動
B.小球運動過程中機械能守恒,且機械能為
C.小球運動過程中重力勢能隨時間的變化關(guān)系為
D.小球運動過程中電勢能隨時間的變化關(guān)系為
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關(guān)于磁場中的通電導(dǎo)線和運動電荷的有關(guān)說法中正確的是 ( )
A.通電導(dǎo)線在磁場中一定會受到安培力的作用
B.磁場對通電導(dǎo)線的作用力方向一定與磁場方向垂直
C.只受洛倫茲力作用而運動的帶電粒子,其動能一定不變,而速度一定變化
D.帶電粒子在磁場中也可能做勻速直線運動
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在如圖所示的直角坐標中,x軸的上方有與x軸正方向成45°角的勻強電場,場強的大小為E=×104V/m。x軸的下方有垂直于xOy面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為 B=2×10-2T,方向垂直于紙面向外。把一個比荷為C/kg的正電荷從y軸上坐標為(0,1)的A點處由靜止釋放。電荷所受的重力忽略不計,求:①電荷從釋放到第一次進入磁場時所用的時間t;②電荷在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑;③電荷第二次到達x軸上的位置。
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許多科學家在物理學發(fā)展史上作出了重要的貢獻,下列表述正確的是
A.伽利略通過理想斜面實驗推導(dǎo)得出力不是維持物體運動的原因的結(jié)論
B.安培根據(jù)分子電流假說很好地解釋了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.牛頓通過扭秤實驗測出了引力常量G 的大小21世紀教育網(wǎng)
D.法拉第通過放在通電直導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),得出通電導(dǎo)線的周圍存在磁場的結(jié)論
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如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的坐標系xoy,在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T,還有沿x軸負方向的勻強電場,場強大小為E=2N/C.在其第一象限空間有沿y軸負方向的、場強大小也為E的勻強電場,并在y>h=0.4m的區(qū)域有磁感應(yīng)強度也為B的垂直于紙面向里的勻強磁場.一個帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點得到一初速度,恰好能沿PO作勻速直線運動(PO與x軸負方向的夾角為θ=45O),并從原點O進入第一象限.已知重力加速度g=10m/s2,問:21世紀教育網(wǎng)
⑴油滴在第一象限運動時受到的重力、電場力、洛倫茲力三力的大小之比;
⑵油滴在P點得到的初速度大;
⑶油滴在第一象限運動的時間以及油滴離開第一象限處的坐標值。
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如圖所示的平行板器件中,存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應(yīng)強度B1=0.40T,方向垂直紙面向里,電場強度E=2.0×105V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標系的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B2=0.25T,磁場邊界AO和y軸的夾角∠AOy=45°.一束帶電量q=8.0×10-19C的正離子從P點射入平行板間,沿中線PQ做直線運動,穿出平行板后從y軸上坐標為(0,0.2m)的Q點垂直y軸射入磁場區(qū),離子通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角在45°~90°之間,則
(1)離子運動的速度為多大?
(2)離子的質(zhì)量應(yīng)在什么范圍內(nèi)?
(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小,使離子都不能打到x軸上,磁感應(yīng)強度大小B2´應(yīng)滿足什么條件?
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霍爾元件是能把磁感應(yīng)強度B轉(zhuǎn)化為電學量的元件.使用霍爾元件可制成多種傳感器,應(yīng)用在與磁場有關(guān)的自動控制系統(tǒng)中.如圖所示,為一厚度為h,寬度為d的長方體霍爾元件.當磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)體中電流為I時,霍爾電壓為U.若該霍爾元件中電流是由電子移動形成的,用n表示霍爾元件中單位體積中電子的個數(shù),e表示電子的電荷量.
(1)產(chǎn)生霍爾電壓的非靜電力是由什么力提供?比較A、A'兩側(cè)面電勢的高低;
(2)推導(dǎo)霍爾電壓的表達式,并寫出霍爾系數(shù)k的表達式.
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如圖所示,第四象限內(nèi)有互相正交的勻強電場E與勻強磁場B1, E的大小為0.5×103V/m, B1大小為0.5T;第一象限的某個圓形區(qū)域內(nèi),有方向垂直紙面向里的勻強磁場B2,磁場的下邊界與x軸重合.一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向45°角從M點沿直線運動,經(jīng)P點即進入處于第一象限內(nèi)的磁場B2區(qū)域.一段時間后,微粒經(jīng)過y軸上的N點并與y軸正方向成45°角的方向飛出.M點的坐標為(0,-10),N點的坐標為(0,30),不計粒子重力,g取10m/s2.
(1)請分析判斷勻強電場E的方向并求出微粒的運動速度v的大小;
(2)勻強磁場B2的大小為多大?
(3)B2磁場區(qū)域的最小面積為多少?
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