速度选择器和霍尔效应练习题

1．如图所示虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，已知从左侧水平射入的电子，穿过这一区域时未发生偏转，设重力忽略不计，则在这个区域中的E和B的方向可能是（）A．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反C．E竖直向上，B垂直于纸面向外D．E竖直向上，B垂直于纸面向里2.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）.为了简化，假设流量计是如图6-1-3所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连（图6-1-3中虚线）.图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值.已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）A.（bR+ρ）B.(aR+ρ)图6-1-3C.(cR+ρ)D.(R+ρ)3.为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关4.如图是一种测量血管中血流速度的仪器的示意图，在动脉两侧分别安装电极并加磁场，电极的连线与磁场方向垂直．设血管的直径为2mm，磁场的磁感应强度为0.08T，测得两极间的电压为0.10mV，则血流速度为多少？5.如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=kIBd，式中的比例系数k称为霍尔系数．设电流I是由自由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，电荷量为e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势______下侧面A′的电势（填“高于”“低于”或“等于”）；（2）电子所受的洛伦兹力的大小为______；（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为______；（4）证明霍尔系数为k=1ne，其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数．6.如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为的偏转电场，最后打在照相底片上。已知同位素离子的电荷量为(＞0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场，照相底片与狭缝S1、S2的连线平行且距离为，忽略重力的影响。7.一个质量为m=0．1g的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷量，放置在倾角的光滑绝缘斜面顶端，斜面置于B=0．5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。小滑块由静止开始沿斜面滑下，小滑块滑至某一位置时离开斜面，g取10m／s2。则()A．小滑块带正电荷B．小滑块离开斜面时的速度为m／sC．离开斜面前小滑块做加速度越来越大的变速运动D．斜面的长度至少为L=1．2m