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    20．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，磁场方向沿x轴正方向，磁感应强度B随x的变化关系为B=B0+kx（B0、k均为大于零的常数）．薄形霍尔元件的工作面垂直于x轴，通过的电流I方向沿z轴负方向，霍尔元件沿x轴正方向以速度v匀速运动． 要使元件上、下表面产生的电势差变化得快，可以采取的方法是（　　）
    A．增大 IB．增大B0C．减小kD．增大v

    分析 霍尔元件中移动的是自由电子，自由电子受到洛伦兹力发生偏转，从而可知道上下表面电势的高低．上下两表面分别带上正负电荷，从而形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．

    解答 解：最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的上下表面的间距为d，有：
    q$\frac{U}{d}$=qvB
    电流的微观表达式为：
    I=nqvS
    联立解得：
    U=$\frac{BdI}{nqS}$①
    A、由①式，U∝I；增加电流时，元件上、下表面产生的电势差变化得快；故A正确；
    B、C、D、由①式，U∝B；霍尔元件沿x轴正方向以速度v匀速运动，要使元件上、下表面产生的电势差变化得快，则需要磁感应强度变化加快；由于B=B0+kx，根据可以通过增加k或v来使元件上、下表面产生的电势差变化得快；故B错误，C错误，D正确；
    故选：AD．

    点评 解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，上下表面形成稳定的电势差．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图1所示，在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E=1.0×105N/C．水平面上放置两个静止的小球A和B（均可看作质点），两小球质量均为m=0.10kg，A球带电量为Q=+1.0×10-5C，B球不带电，A、B连线与电场线平行．开始时两球相距L=5.0cm，在电场力作用下，A球开始运动（此时为计时零点，即t=0），后与B球发生对心碰撞，碰撞过程中A、B两球总动能无损失，碰后两球交换速度．设在各次碰撞过程中，A、B两球间无电量转移，且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力．求：

    （1）第一次碰撞结束瞬间B球的速度为多大？从A球开始运动到发生第一次碰撞所经历的时间是多少？
    （2）分别在如图2的坐标系中，用实线作出A、B两球从计时零点开始到即将发生第三次碰撞这段时间内的v-t图象．要求写出必要的演算推理过程．
    （3）从计时零点开始到即将发生第三次碰撞的这段时间内，电场力共做了多少功？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r=2Ω矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0=$\frac{40}{7}$Ω，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=$\frac{{R}_{0}}{2}$，其它电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10V，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象．则下列正确的是（　　）
    A．电阻R2上的热功率为$\frac{5}{7}$W
    B．0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零
    C．线圈产生的e随时间t变化的规律是e=10$\sqrt{2}$cos100πt（V）
    D．线圈开始转动到t=$\frac{1}{600}$s的过程中，通过R1的电荷量为$\frac{\sqrt{2}}{200π}$C

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．
    ①在图中画线连接成实验电路图；
    ②若将线圈A中铁芯向上拔出，则能引起电流计的指针向右偏转；若断开开关，能引起电流计指针右偏转； 若滑动变阻器的滑动端P匀速向右滑动，能使电流计指针左偏转．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图甲所示，竖直平面内有两根间距为d的足够长平行导轨，导轨上端接有阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒夹在两导轨间，导体棒与导轨间的摩擦不计，导轨间存在垂直导轨平面磁感应强度为B的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示，在0～t0时间内，作用一外力使导体棒静止，此时导体棒距上端电阻R距离为d，在t0时刻撤去外力．已知重力加速度为g，试求：
    （1）t0时刻导体棒中的电流大小和方向；
    （2）导体棒运动的最大速度v；
    （3）若从静止开始到导体棒达到最大速度，电阻R产生的热量为Q，则这个过程中导体棒下落的高度h．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系作出了贡献．下列说法中不正确的是（　　）
    A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
    B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
    C．安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的本质
    D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
    （1）动能增加量略小于重力势能减少量的主要原因是C．
    A．重物下落的实际距离大于测量值                          B．重物下落的实际距离小于测量值
    C．重物下落受到阻力                                      D．重物的实际末速度大于计算值
    （2）有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1，d2，d3，…，如图1所示，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g．要用它来验证C和F两点处机械能是否守恒，从C运动到F的过程中，若有关系式（$\frac{{d}_{6}-{d}_{4}}{2T}$）2-（$\frac{{d}_{3}-{d}_{1}}{2T}$）2=2g（d5-d2）时（用图中的物理量符号表示），则机械能守恒．

    （3）读出图中游标卡尺（图2a）（10分度）和螺旋测微器（图2b）的读数：游标卡尺的读数为29.8mm；螺旋测微器的读数为6.701-6.705mm．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图1所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为$\frac{L}{2}$，电势为φ2．足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN板的距离OP为L．假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响．

    （1）求粒子到达O点时速度的大小：
    （2）如图2所示，在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场，圆心为O，半径为L磁场方向垂直纸面向内，则发现从AB圆弧面收集到的粒子有$\frac{2}{3}$能打到MN板上（不考虑过边界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感应强度的大小；
    （3）随着所加磁场大小的变化，试定量分析收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系．若收集效率是0，则磁感应强度B应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．美国物理学家密立根于1910 年利用如图所示的实验装置，确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值．

    （1）若某次实验中，一质量为m的油滴，在场强为E的两金属板之间恰好处于平衡状态．则油滴所带电荷量q=$\frac{mg}{E}$（已知当地的重力加速度为g）
    （2）对许多油滴进行测定，发现各个油滴所带电荷量都是某一最小电荷量的整数倍．密立根断定这一最小电荷量就是电子的电荷量，经过计算得出其数值为1.6×10-19C．则下列说法中说法不正确的是BD
    A．在某次实验中，测得油滴所带电荷量为3.2×10-17C
    B．在某次实验中，测得油滴所带电荷量为2.3×10-17C
    C．在某次实验中，若只将两金属板的间距变大，则原来处于静止状态的油滴将向下运动
    D．在某次实验中，若只将两金属板的间距变大，则原来处于静止状态的油滴将向上运动．

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