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一导体材料样品的体积为a×b×c,A'、C、A、C'为其四个侧面,如图所示.已知...

一导体材料样品的体积为a×b×c,A'、C、A、C'为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e.沿x方向通有电流I.
(1)导体A'、A两个侧面之间的电压大小为______,导体中自由电子定向移动的速率是______
(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体样品侧面C的电势______侧面C'的电势(填“高于”、“低于”或“等于”).
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向电流仍为I,若测得C、C'两面的电势差为U,计算匀强磁场的磁感应强度.

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(1)根据电阻定律和部分电路的欧姆定律可以求出A、A′之间的电压;由电流的微观表达式:I=nesv,求出电子定向移动的速率; (2)金属导体中移动的是自由电子,当电流的方向水平向右时,电子向左定向移动,受到洛伦兹力发生偏转,根据电子偏转到哪一表面判断电势的高低. (2)当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,根据电场力与洛伦兹力平衡,结合电流I=nevS,推导出U的大小与I和B以及元件厚度b之间的关系. 【解析】 (1)导体材料的电阻为:,则电压: 由电流的微观表达式:I=nesv,则电子定向移动的速率: (2)根据左手定则,电子向侧面C′运动,C′有了多余的电子,电势低,所以导体的侧面C的电势高于侧面C′的电势. (3)电子受到的洛伦兹力与电场力平衡,有:,得: 故答案为:(1),;(2)高于;(3)
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考点分析:
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如图所示,平行光滑U形导轨倾斜放置,倾角为θ=37°,导轨间的距离L=1.0m,电阻R=0.8Ω,导轨电阻不计.匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感强度B=1.0T,质量m=0.5kg、电阻r=0.2Ω的金属棒ab垂直置于导轨上.现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为F=5.0N的恒力,使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行,当ab棒滑行0.8m后速度不变.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.完成下列问题:
(1)在速度不变之前,导体棒的运动情况上是______
A.匀加速直线运动    B.加速度逐渐减小的加速运动
C.加速度逐渐增大的加速运动
D.先做加速度逐渐增大的加速运动,再做加速度逐渐减小的加速运动
(2)金属棒匀速运动时的速度大小是______;金属棒匀速运动时电阻R上的功率______
(3)求金属棒从静止起到刚开始匀速运动的过程中,电阻R上产生的热量为多少?

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现有一电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9 999Ω;R为保护电阻.
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(1)实验室备有的定值电阻R有以下几种规格,本实验应选用______
A.10Ω,2.5W       B.50Ω,1.0W       C.150Ω,1.0W     D.1 500Ω,5.0W
(2)按照图甲所示的电路图,将图乙的实物连接成实验电路;
(3)该同学接好电路后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电源的电动势E和内阻r.
a.请写出与你所作线性图象对应的函数表达式______
b.请在图丙的虚线框内坐标中作出定性图象(要求标明两个坐标轴所表示的物理量,用符号表示);
c.图丙中______表示E,______表示r.
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有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是______mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是______mm.
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B.物块到达小车最右端时具有的动能为F(l+s)
C.物块克服摩擦力所做的功为Ff(l+s)
D.物块和小车增加的机械能为Ffs
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A.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为manfen5.com 满分网
B.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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