如圖所示,一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b.內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí),測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢(shì)比下表面的電勢(shì)低,由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)別為

A.,負(fù)     
B.,正    
C.,負(fù)      
D.,正
C

本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,要求學(xué)生的綜合分析能力較強(qiáng).導(dǎo)電材料上表面的電勢(shì)比下表面的低,故導(dǎo)電材料內(nèi)部的電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上.由于電流方向?yàn)樗较蛴,假設(shè)運(yùn)動(dòng)電荷為正電荷,則由左手定則可知電荷受到的洛倫茲力豎直向上,而運(yùn)動(dòng)電荷受到的電場(chǎng)力也豎直向上,不能平衡,所以運(yùn)動(dòng)電荷不是正電荷,即該電荷一定是負(fù)電荷.取長(zhǎng)為l的這段導(dǎo)電材料進(jìn)行分析,電荷通過(guò)這段導(dǎo)電材料所用的時(shí)間為t,則自由運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)的速度;時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的電荷量Q=It,導(dǎo)電材料內(nèi)部的電場(chǎng).根據(jù)自由運(yùn)動(dòng)電荷水平通過(guò)導(dǎo)電材料時(shí)受力平衡,即受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力,所以,代入后有:,所以.在這段導(dǎo)電材料中,所含自由電荷的個(gè)數(shù),而這段材料的體積,所以該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù),選項(xiàng)C正確.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶電粒子在電場(chǎng)中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),圖中實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,則可判定下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A.粒子帶負(fù)電
B.粒子的電勢(shì)能不斷減少
C.粒子的動(dòng)能不斷減少
D.粒子在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

真空中相距3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N,分別固定于x軸上x(chóng)1="0" 和x2=3a的兩點(diǎn)上,在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖所示,x軸上A、B兩點(diǎn)到x=2a處距離相等,以下判斷中正確的是

A.點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷
B.點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為4:1
C.A點(diǎn)的電勢(shì)和B點(diǎn)的電勢(shì)相等
D.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,在正方形區(qū)域的四個(gè)頂點(diǎn)固定放置四個(gè)點(diǎn)電荷,它們的電量的絕對(duì)值相等,電性如圖,K、L、M、N分別為正方形四條邊的中點(diǎn),O為正方形的中心,下列關(guān)于各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的判斷正確的是( 。
A.K點(diǎn)與M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反
B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C.N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小大于L點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小
D.K、O、M三點(diǎn)的電勢(shì)相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定有帶電量絕對(duì)值均為Q的點(diǎn)電荷,其帶電性如圖所示。正方形的對(duì)角線交點(diǎn)為O,在兩條對(duì)角線上分別取點(diǎn)A、B、C、D且OA=OB=OC=OD。不計(jì)電子重力。則

A. C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同
B. C、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等,A、B兩點(diǎn)電勢(shì)不相等
C. 電子從C點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),電勢(shì)能先增加后減小
D. 電子從O點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電勢(shì)能先增加后減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6 V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3 V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為
A.200 V/m
B.200V/m
C.100 V/m
D.100V/m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)等量異種電荷的連線的垂直平分線上有a、b、c三點(diǎn),如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(      )
A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)大
B.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高
C.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)處等電勢(shì)
D.一個(gè)電子在a點(diǎn)無(wú)初速釋放,則它將在c點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)振動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,有一塊無(wú)限大的原來(lái)不帶電的金屬平板MN,現(xiàn)將一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷放置于板右側(cè),并使金屬板接地;金屬平板與電量為+Q的點(diǎn)電荷之間的空間電場(chǎng)分布與等量異種電荷之間的電場(chǎng)分布類似,則金屬板MN為等勢(shì)面且電勢(shì)為零.已知BCDE在以電荷+Q為圓心的圓上,電荷+Q離金屬板MN的距離AQ為d, B點(diǎn)為AQ的中點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是
A.C點(diǎn)和E點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
B.B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
C.D點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)
D.帶負(fù)電點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)電勢(shì)能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖甲,真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球體,以球心為坐標(biāo)原點(diǎn),沿半徑方向建立x軸。理論分析表明,x 軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖乙,已知x1與R兩點(diǎn)間距大于R與x2的兩點(diǎn)間距,則
A.x2處場(chǎng)強(qiáng)大小為
B.x1、x2兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同
C.球內(nèi)部的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)
D.假設(shè)將試探電荷沿x軸移動(dòng),則從x1移到R處和從R移到x2處?kù)o電力做功相同

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