由某种能导电的材料做成正方体物块ABCD-EFGH，质量为m，边长为l，如图所示...

由某种能导电的材料做成正方体物块ABCD-EFGH，质量为m，边长为l，如图所示，物块放在绝缘水平面上，空间存在垂直水平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场。已知材料电阻可忽略不计，与水平面的动摩擦因数为（），重力加速度为g。

(1)如果固定物块，垂直ABCD表面向里给物块通以恒定电流I，已知电流的微观表达式I=neSv（n为该材料单位体积的自由电子数，e为电子电荷量大小，S为垂直电流的导体横截面积，v为电子定向移动的速率），物块某两个正对表面会产生电势差，请指出这两个正对表面及其电势高低的情况，并求出两表面间的电压；

(2)如果垂直表面BCGF向左施加大小为mg的恒力，物块将在水平面由静止开始向左运动。已知该材料介电常数为，其任意两正对表面可视作平行板电容器，电容，其中S为正对面积，d为两表面间距。求：

①当物块速度为v时物块某两个表面所带电荷量大小Q，并指出带电荷的两个表面及其电性；

②任一时刻速度v与时间t的关系。

(1) ，见解析；(2)①，见解析；②。【解析】本题考查安培定则和电磁感应定律，结合运动进行分析。 (1)自由电子在磁场中运动，受到洛伦兹力，根据安培左手定则，洛伦兹力向左。当电流稳定时，对载流子受力分析故电场力向右。由于金属导体载流子为电子带负电，故场强方向向左，可得面ADHE和面BCGF之间存在电势差，且面ADHE电势较低。其电势差为根据电流微观表达式，自由电子速度则电势差为 (2)①物块向左运动，对自由电子受力分析，洛伦兹力垂直纸面向里，电场力垂直纸面向外，故场强垂直纸面向里，面ABCD带正电，面EFGH带负电。 ②对物体本身受力分析物体从静止开始做匀加速运动

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

一皮带传送机械的结构示意图如图所示，O1为同轴套装轮的轴心，半径分别为r1、r2，外轮与轴心为O2半径为r3的滑轮由皮带相连，内轮通过细绳牵引一质量为m的物块。已知重力加速度为g，，皮带和细绳在传动过程中都不打滑。

(1)求半径为r1、r2、r3的三个滑轮的角速度之比；

(2)滑轮O2由静止开始逆时针加速转动，经过时间t转了N周，此过程中物块通过皮带传送向上做匀加速运动，求细绳的拉力。

查看答案

小明同学购买了一捆标称长度为L=100m的铜导线，他想用学过的知识来测量该电线的电阻率。他先用多用电表粗测了该电线的电阻Rx大约2Ω。然后从实验室还找到以下器材：

A.电源E：电动势约为4.0V，内阻约0.2Ω；

B.电流表A1：量程为0.6A，内阻r1=1Ω；

C.电流表A2：量程为3A，内阻约为0.1Ω

D.定值电阻R1=20Ω；

E.定值电阻R2=5Ω；

F.滑动变阻器R：最大阻值5Ω；

G.开关S一个，导线若干；

H.螺旋测微器。

(1)他用螺旋测微器测量导线的直径d，其中一次测量的示数如图所示，d=_____________mm；

(2)请根据方框乙内的部分电路，合理选用所给器材，补全测量铜导线电阻的电路，要求在电路图上注明所选元件符号___________；

(3)小明用设计的电路进行实验，获得多组电流表A1和A2的读数I1、I2，描点作图得到如图丙所示的图象。如果把图甲中示数作为铜导线的直径，可以算出铜导线的电阻率为 =_________×10-8Ω·m（取3.14，计算结果保留两位小数）；

(4)通过查询相关资料，小明发现铜导线的标准电阻率Ω·m，则该导线的实际长度为_______m（保留三位有效数字）。

查看答案

某同学用如图所示的实验装置探究滑块的加速度与合外力的关系。

气垫导轨下面的位置标尺0刻度在左侧，调整气垫导轨使之水平，在导轨左边某位置固定一光电门，记下光电门的位置x1。把轻绳一端连在拉力传感器上，另一端与滑块相连，钩码通过动滑轮挂在定滑轮与传感器之间。将滑块放在导轨右侧某位置，记下滑块上遮光条的初始位置x2。开通气源，由静止释放滑块，滑块向左运动，通过光电门时记录滑块上遮光条的遮光时间为t。

(1)实验中通过改变钩码的质量或者改变钩码的个数来改变滑块受到的合外力，_________（填“需要”或者“不需要”）考虑钩码的质量远小于滑块的质量；

(2)该同学测得遮光条的宽度为d。则钩码的加速度大小a=_________（用题设条件中物理量的字母表示）。

查看答案

如图所示，边界OA与OC之间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，∠AOC=60°。边界OA上距O点l处有一粒子源S，可发射质量为m，带正电荷q的等速粒子。当S沿纸面向磁场各个方向发射粒子，发现都没有粒子从OC边界射出。则（　　）