霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图甲所示,在一矩形半导体薄片的E、F间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在C、D间出现电压UCD,这种现象称为霍尔效应,UCD称为霍尔电压,且满足UCD=k ,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数,某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.
(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图所示,该同学用电压表测量UCD时,应将电压表的“+”接线柱与________(填“C”或“D”)端通过导线相连.
(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的UCD值,记录数据,描点作图,画出UCD-I图线,如图乙所示,利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效数字).
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断 ( )
A. 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大
B. 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小
C. 只要x相同,则离子质量一定相同
D. 只要x相同,则离子的比荷一定相同
如图所示,质量为m的光滑滑块从质量为M、内壁为半球形的槽的右端由静止下滑,滑块带负电且电量为q,空间有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B,则滑块第一次滑到最低点P时,M对水平面的压力有可能是(槽保持静止)( )
A. (M+m)g
B. Mg
C. 零
D. (M+3m)g-Bq
一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是( )
A. 磁铁对桌面的压力减小
B. 磁铁对桌面的压力增大
C. 磁铁受到向右的摩擦力
D. 磁铁受到向左的摩擦力
如图所示,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,则( )
A. R越大,x越大
B. R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大
C. m越大,x越小
D. m与R同时增大,电场力做功增大
已知长直通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与该 导线中的电流成正比,与该点到导线的距离成反比。如图所示,a、b、c、d四根长直通电导体棒平行放置,它们的横截 面构成一个正方形,O为正方形中心,a、b、d中电流方向 垂直纸面向里,c中电流方向垂直纸面向外,电流大小满足: Ia=Ic=Id<Ib,则关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生合磁场的方向可能是
A. 由0点指向aob区域 B. 由0点指向boc区域
C. 由O点指向cod区域 D. 由O点指向aod区域