题目列表(包括答案和解析)
(20分)足够长的平行金属导轨ab、cd放置在水平面上,处在磁感应强度B=1.00T的竖直方向的匀强磁场中,导轨间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,质量m=0.5kg的金属棒ef与bc紧贴在导轨上,处于两导轨间的长度L=0.40m、电阻r=0.10Ω,如图所示。在水平恒力F作用下金属棒ef由静止开始向右运动,其运动距离与时间的关系如下表所示。导轨与金属棒ef间的动摩擦因数为0.3,导轨电阻不计,g=10求:
时间t(s) | 0.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
运动距离x(m) | 0.0 | 0.6 | 2.0 | 4.3 | 6.8 | 9.3 | 11.8 | 14.3 |
(1)在4.0s时间内,通过金属棒截面的电荷量q;
(2)水平恒力F;
(3)庆丰同学在计算7.0s时间内,整个回路产生的焦耳热Q时,是这样计算的:
先算7.0s内的电荷量
再算电流
再用公式计算出焦耳热
请你简要分析这样做是否正确?认为正确的,请算出结果;认为错误的,请用自己的方法算出7.0s,整个回路产生的焦耳热Q。
时间t(s) | 0.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
运动距离x(m) | 0.0 | 0.6 | 2.0 | 4.3 | 6.8 | 9.3 | 11.8 | 14.3 |
一种半导体材料称为“霍尔材料”,用它制成的元件称为“霍尔元件”.这种材料有可定向移动的电荷,称为“载流子”,每个载流子的电荷量大小为1元电荷,即q=1.6×10-19 C.霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用,如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以自动控制升降电动机的电源的通断等.在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽ab=1.0×10-2 m、长bc=L=4.0×10-2 m、厚h=1×10-3 m,水平放置在竖直向上的磁感应强度B=1.5 T的匀强磁场中,bc方向通有I=3.0 A的电流,如图所示,沿宽度产生1.0×10-5 V的横电压.
(1)假定载流子是电子,a、b两端中哪端电势较高?
(2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率是多少?
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