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如图所示,a、b为等量异种点电荷连线中垂线上的两点.现将一带负电的点电荷q沿此垂线由a点移至b点,下列判断正确的是

A.q所受电场力方向始终向左          B.q所受电场力大小先增大后减小

C.q的电势能先增大后减小             D.a、b两点电势相同

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下列关于电场强度的描述,正确的是

A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上各点的场强都相同

B.正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大

C.取走电场中某点的试探电荷之后,该点的场强变为0

D.电场线越密的地方,电场强度越大

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下列关于电荷在电场或磁场中的受力描述正确的是

A.静止电荷在电场中一定受到库仑力作用

B.运动电荷在电场中一定受到洛伦兹力作用

C.静止电荷在磁场中一定受到库仑力作用

D.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用

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如图所示,在Y<0区域内存在匀强磁场,方向垂直于XY平面并指向纸外,磁感应强度为B,一带正电的粒子从Y轴上的A点,以速度v0与Y轴负半轴成夹角θ射出,进入磁场后,经磁场的偏转最终又恰能通过A点,A点的坐标为(0,a).

试问该粒子的荷质比为多少?

从A点射出到再次经过A点共要多少时间?

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如图所示,厚度为h、宽为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,在导体板的上侧面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=k,式中的比例系数k称为霍尔系数.

霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦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伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.

设电流I是由电子定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电量为e,回答下列问题:

(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势__________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”).

(2)电子所受的洛伦兹力的大小为__________.

(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受的静电力的大小为__________.

(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数k=,其中n代表导体板单位体积中电子的个数.

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如图所示,光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为θ.磁感强度为B的匀强磁场垂直纸面向里.有一质量为m、带电量为q的滑块,从某一时刻起,在斜面上由静止开始滑下,到某一位置离开斜面(设斜面足够长).求:

(1)滑块带何种电荷?

(2)滑块在斜面上运动的最大速度是多少?

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如图所示,质量为60 g的金属棒长为L1=20 cm,棒两端与长为L2=30 cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度B=0.5 T、竖直向上的匀强磁场中.当金属棒中通过稳恒电流I后,金属棒向纸外摆动,摆动过程中的最大偏角θ=60°(取g=10 m/s2),求:

(1)金属棒中电流大小和方向;

(2)金属棒在摆动过程中动能的最大值.

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40年代,我国物理学家朱洪元先生提出:电子在加速器中匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”,光的频率是电子的回转频率的n倍,现在“同步辐射光”已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中.设同步辐射光频率为f,电子质量为m,电量为e,则加速器磁场感应强度B的大小为_____________,若电子的回转半径为R,则它的速度为_____________.

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电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____________T,磁场力的最大功率P=_____________W(轨道摩擦不计).

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如图所示,在倾角都为θ的光滑导轨上,放一根长为l、质量为m的金属棒ab,在两通电金属棒所在空间存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场,金属棒ab在磁场中始终处于静止状态,则金属棒ab中的电流大小为_____________,方向为_____________.

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同步练习册答案