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1、第三章《磁場》單元檢測題 學(xué)校：___________姓名：___________班級：___________考號：___________ 題號 一 二 三 四 總分 得分 一、單選題(每題只有一種對的答案) 1.與磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相似的是(　　) A． 放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場力的方向 B． 放在該點(diǎn)的正檢查電荷所受的磁場力的方向 C． 放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向 D

2、． 放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)S極所指的方向 2.回旋加速器工作原理如圖甲所示，D1、D2為D形金屬盒，A粒子源位于回旋加速器正中間，其釋放出的帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為＋q，所加勻速磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩金屬盒之間加的交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示，其周期為T＝，不計(jì)帶電粒子在電場中的加速時(shí)間，不考慮由相對論效應(yīng)帶來的影響，則下列說法中對的的是(　　) A．t1時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子記為a，t2時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子記為b，a，b在回旋加速器中各被加速一次，a，b粒子增長的動能相似 B．t2，t3，t4時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子會以相似的動能射出回旋加速器 C．t3，t4時(shí)刻進(jìn)入

3、回旋加速器的粒子在回旋加速器中的繞行方向相反 D．t2時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子在回旋加速器中被加速的次數(shù)最多 3.一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定．導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示．當(dāng)沒有磁場時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中對的的是(　　) A．　　　　B． C．　　　　D． 4.如圖所示，相似的帶正電粒子A和B，同步以vA和vB的速度從寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場的邊界上的O點(diǎn)分別以60°和30°(與邊界的夾角)方向射入磁場，又正好不從另一邊界飛出，則下列說法中對的的是(　　) A．A、B兩粒子的速度

4、之比＝ B．A、B兩粒子在磁場中的位移之比1∶1 C．A、B兩粒子在磁場中的路程之比1∶2 D．A、B兩粒子在磁場中的時(shí)間之比2∶1 5.在高能粒子研究中，往往要把一束具有大量質(zhì)子和α粒子的混合粒子分離開，如圖所示，初速度可忽視的質(zhì)子和α粒子經(jīng)電壓為U的電場加速后，進(jìn)入分離區(qū)．如果在分離區(qū)使用勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場把粒子進(jìn)行分離，所加磁場方向垂直紙面向里，所加電場方向豎直向下，則下列可行的措施是(　　) A． 只能用電場 B． 只能用磁場 C． 電場和磁場都可以

5、 D． 電場和磁場都不可以 6.如圖所示，兩根長直導(dǎo)線m、n豎直插在光滑絕緣水平桌面上的小孔P、Q中，O為P、Q連線的中點(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)有關(guān)O點(diǎn)對稱，導(dǎo)線中通有大小、方向均相似的電流I.下列說法對的的是(　　) A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小Ba>Bb C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相似 D．n中電流所受安培力方向由P指向Q 7.在同一平面有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖所示．四根導(dǎo)線中電流I4＝I3>I2>I1，要使O點(diǎn)磁場增強(qiáng)，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流(　　) A．I1 B．I2

6、 C．I3 D．I4 8.實(shí)驗(yàn)室常用到磁電式電流表．其構(gòu)造可簡化為如圖所示的模型，最基本的構(gòu)成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，OO′為線圈的轉(zhuǎn)軸．忽視線圈轉(zhuǎn)動中的摩擦．當(dāng)靜止的線圈中忽然通有如圖所示方向的電流時(shí)，順著OO′向看，(　　) A． 線圈保持靜止?fàn)顟B(tài) B． 線圈開始沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動 C． 線圈開始沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動 D． 線圈既也許順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，也也許逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動 9.在如圖所示磁場中，ab是閉合電路的一段導(dǎo)體，ab中的電流方向?yàn)閍→b，則ab受到的安培力的方向?yàn)?( ) A． 向上

7、 B． 向下 C． 向里 D． 向外 10.長為L的直導(dǎo)線，通過電流I，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，受到的磁場力為F，則(　　) A．F一定和L、B都垂直，L和B也一定垂直 B．L一定和F、B都垂直，F(xiàn)和B夾角可以是0°和π以內(nèi)的任意角 C．L一定和F、B都垂直，F(xiàn)和L夾角可以是0°和π以內(nèi)的任意角 D．F一定和L、B都垂直，L和B夾角可以是0°和π以內(nèi)的任意角 11.如圖所示，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，有一條與磁場方向垂直的通電直導(dǎo)線，電流方向是水平向右，則導(dǎo)線受到的安培力方向?yàn)椋ā　。? A． 豎

8、直向上 B． 豎直向下 C． 垂直紙面向外 D． 垂直紙面向里 12.如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的固定斜面上，地面上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)用平行于斜面的力F拉乙物塊，使甲、乙一起無相對滑動沿斜面向上作勻加速運(yùn)動的階段中(　　) A． 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大 B． 甲、乙兩物塊間的摩擦力保持不變 C． 甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小 D． 乙物塊與斜面之間的摩擦力不斷增大

9、二、多選題(每題只有一種對的答案) 13.(多選)下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法中，對的的是(　　) A． 某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場力的方向 B． 小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 C． 垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 D． 磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向 14.(多選)如圖所示，一種帶正電的小球穿在一根絕緣的粗糙直桿AC上，桿與水平方向成θ角，整個(gè)

10、空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場．小球沿桿向下運(yùn)動，在A點(diǎn)時(shí)的動能為100 J，在C點(diǎn)時(shí)動能減為零，D為AC的中點(diǎn)，在運(yùn)動過程中，則(　　) A． 小球在D點(diǎn)時(shí)的動能為50 J B． 達(dá)到C點(diǎn)后小球也許沿桿向上運(yùn)動 C． 小球電勢能的增長量一定等于重力勢能的減少量 D． 小球在AD段克服摩擦力做的功與小球在DC段克服摩擦力做的功不相等 15.(多選)在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一磁場邊界圓，半徑為R，圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓內(nèi)布滿垂直該平面的勻強(qiáng)磁場，緊靠圓的右側(cè)固定放置與y軸平行的彈性擋板，如圖所示．一種不計(jì)重力的帶電粒子以速度v0從A點(diǎn)沿負(fù)y方向進(jìn)入圓內(nèi)，

11、剛好能垂直打在擋板B點(diǎn)上，若該粒子在A點(diǎn)速度v0向右偏離y軸60°角進(jìn)入圓內(nèi)，粒子與檔板相碰時(shí)間極短且無動能損失，則該粒子(　　) A． 在B點(diǎn)上方與擋板第二次相碰 B． 通過時(shí)間第二次射出邊界圓 C． 第二次與擋板相碰時(shí)速度方向與擋板成60°角 D． 通過時(shí)間第二次與擋板相碰 16.(多選)如圖所示是用陰極射線管演示電子在磁場中受洛倫茲力的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中虛線是電子的運(yùn)動軌跡，那么下列有關(guān)此裝置的說法對的的有(　　) A．A端接的是高壓直流電源的負(fù)極 B．A端接的是高壓直流電源的正極 C．C端是蹄形磁鐵的S極 D．C端是蹄形磁鐵的N極 17.(多選)如圖，兩個(gè)初速度

12、大小相似的同種粒子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)人勻強(qiáng)磁場，其中粒子b的速度方向與磁場邊界垂直，粒子a的速度方向與b成夾角θ，兩粒子最后打到O點(diǎn)左側(cè)的屏P上．不計(jì)重力，下列說法對的的有(　　) A．a(chǎn)、b均帶正電 B．a(chǎn)和b在P上的落點(diǎn)相似 C．a(chǎn)在磁場中運(yùn)動的軌道半徑比b的小 D．a(chǎn)在磁場中運(yùn)動的時(shí)間比b的長 三、實(shí)驗(yàn)題 18.霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期國內(nèi)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上獲得了突破性進(jìn)展．如圖甲所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的E、F間通入電流I，同步外加與薄片垂直的磁場B

13、，在C、D間浮現(xiàn)電壓UCD，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UCD稱為霍爾電壓，且滿足UCD＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，某同窗通過實(shí)驗(yàn)來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)． 　 (1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖所示，該同窗用電壓表測量UCD時(shí)，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與________(填“C”或“D”)端通過導(dǎo)線相連． (2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，該同窗保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10 T不變，變化電流I的大小，測量相應(yīng)的UCD值，記錄數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作圖，畫出UCD－I圖線，如圖乙所示，運(yùn)用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為________×10－3V·m·A－

14、1·T－1(保存2位有效數(shù)字)． 19.1879年美國物理學(xué)家霍爾在研究載流導(dǎo)體在磁場中受力狀況時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新的電磁效應(yīng)：將導(dǎo)體置于磁場中，并沿垂直磁場方向通入電流，則在導(dǎo)體中垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一種橫向電勢差，這種現(xiàn)象后來被稱為霍爾效應(yīng)，這個(gè)橫向的電勢差稱為霍爾電勢差． (1)如圖甲所示，某長方體導(dǎo)體abcd－a′b′c′d′的高度為h、寬度為l，其中的載流子為自由電子，自由電子電荷量為e，導(dǎo)體處在與abb′a′面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.在導(dǎo)體中通有垂直于bcc′b′面的恒定電流，若測得通過導(dǎo)體的恒定電流為I，橫向霍爾電勢差為UH，此導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電子的

15、個(gè)數(shù)為________． (2)對于某種擬定的導(dǎo)體材料，其單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目n和載流子所帶電荷量q均為定值，人們將H＝定義為該導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)．運(yùn)用霍爾系數(shù)H已知的材料可以制成測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的探頭，有些探頭的體積很小，其正對橫截面(相稱于圖甲中的abb′a′面)的面積可以在0.1 cm2如下，因此可以用來較精確地測量空間某一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度．如圖乙所示為一種運(yùn)用霍爾效應(yīng)測磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，其中探頭裝在探桿的前端，且使探頭的正對橫截面與探桿垂直．這種儀器既可以控制通過探頭的恒定電流的大小I，又可以監(jiān)測探頭所產(chǎn)生的霍爾電勢差UH，并自動計(jì)算出探頭所測位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，且顯示在儀器

16、的顯示窗內(nèi)． ①在運(yùn)用上述儀器測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的過程中，對控桿的放置方位規(guī)定為：______________. ②要計(jì)算出所測位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，除了要懂得H、I、UH外，還需要懂得物理量__________________．推導(dǎo)出用上述物理量表達(dá)所測位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的體現(xiàn)式：_____________. 四、計(jì)算題 20.如圖所示的狹長區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域的左、右兩邊界均沿豎直方向，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.某種質(zhì)量為m

17、，電荷量為q的帶正電粒子從左邊界上的P點(diǎn)以水平向右的初速度v進(jìn)入磁場區(qū)域，該粒子的運(yùn)動軌跡正好與磁場右邊界相切．重力的影響忽視不計(jì)． (1)求該粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑和周期； (2)求磁場左、右兩邊界之間的距離L. 21.回旋加速器的D型金屬盒半徑為R，兩D型盒間電壓為U，電場視為勻強(qiáng)電場，用來加速質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為E后，由小孔射出．(設(shè)質(zhì)子每次通過電場加速后增長相似的能量)求： (1)加速器中勻強(qiáng)磁場B的大?。? (2)加速到上述能量所需的回旋次數(shù)． (3)加速到上述能量所需時(shí)間．(不計(jì)通過電場的時(shí)

18、間) 答案解析 1.【答案】C 【解析】 2.【答案】B 【解析】由圖乙知，t1時(shí)刻與t2時(shí)刻兩金屬盒間的電壓不等，根據(jù)動能定理得qU＝ΔEk，可知a、b在回旋加速器中各被加速一次增長的動能不同，故A錯(cuò)誤． 當(dāng)粒子的軌跡半徑等于D形盒的半徑時(shí)，獲得的動能最大，將射出回旋加速器，設(shè)D形盒的半徑為R，則由R＝知v＝，粒子獲得的最大動能為：Ekm＝mv2＝，可知粒子射出加速器時(shí)的動能，即最大動能與加速電壓無關(guān)，不同步刻進(jìn)入回旋加速器的粒子會以相似的動能射出回

19、旋加速器．故B對的． t3、t4時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子獲得的速度方向相反，進(jìn)入磁場后，由左手定則可知，在回旋加速器中的繞行方向相似，故C錯(cuò)誤． 設(shè)加速次數(shù)為n，則nqU＝Ekm，n＝，可知t2時(shí)刻進(jìn)入回旋加速器的粒子加速電壓最大，加速次數(shù)至少，故D錯(cuò)誤． 3.【答案】D 【解析】A圖中I與B平行，彈性導(dǎo)線不受安培力，故A錯(cuò)誤，由左手定則知B、C錯(cuò)誤，D對的． 4.【答案】A 【解析】設(shè)粒子速度方向和磁場邊界的夾角為θ，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為r，如圖所示， 有r＋rcosθ＝d 得r＝ 又由軌跡半徑公式r＝ 因此＝＝，故A對的； 粒子在磁場中的位移x＝2rsinθ，因

20、此＝，故B錯(cuò)誤； 粒子在磁場中的路程s＝r×(2π－2θ) 因此＝，故C錯(cuò)誤； 軌跡的圓心角為α?xí)r，粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間為t＝T，而周期T＝，兩個(gè)粒子的周期是相似的．因此＝＝，故D錯(cuò)誤． 5.【答案】B 【解析】在加速電場中，由動能定理得：qU＝mv 若分離區(qū)加豎直向下的電場： 設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的寬度為L，則在電場中偏轉(zhuǎn)時(shí)有： 沿電場方向y＝at2＝··()2＝ 聯(lián)立得粒子在分離區(qū)偏轉(zhuǎn)距離為y＝，加速電壓U相似，偏轉(zhuǎn)電場的E和L相似，則y相似，因此不能將質(zhì)子和α粒子進(jìn)行分離； 若分離區(qū)加垂直紙面向里的磁場： 粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場時(shí)，軌跡半徑為r＝＝，由于質(zhì)子和α粒子的比荷不同，運(yùn)

21、動的半徑r也不同，因此能將兩種粒子分離，故A、C、D錯(cuò)誤，B對的． 6.【答案】A 【解析】根據(jù)安培定則，m在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直ab連線向里，n在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直ab連線向外，根據(jù)對稱性，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，磁場矢量和等于0，選項(xiàng)A對．根據(jù)對稱性，m、n在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場大小相等，但是方向不同，選項(xiàng)B、C錯(cuò)．同向電流相吸引，n中電流所受安培力方向由Q指向P，選項(xiàng)D錯(cuò)． 7.【答案】D 【解析】由安培定則判知，只有電流I4在O點(diǎn)的磁場方向與其他三段相反，根據(jù)磁場的矢量疊加，知選D. 8.【答案】B 【解析】由左手定則知線圈的左邊受力向上，右邊受力向下，故線圈開始沿順時(shí)

22、針方向轉(zhuǎn)動，A、C、D錯(cuò)誤，B對的． 9.【答案】C 【解析】根據(jù)左手定則：伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向下穿過手心，則手心朝上，四指指向電流方向，則指向紙外，拇指指向右側(cè)，故導(dǎo)線受到的安培力向里，C對的． 10.【答案】D 【解析】根據(jù)左手定則，可知：磁感線穿過掌心，安培力與磁感線垂直，且安培力與電流方向垂直，因此安培力垂直于磁感線與電流構(gòu)成的平面．但磁感線不一定垂直于電流，故只有D對的，A、B、C均錯(cuò)誤． 11.【答案】D 【解析】根據(jù)左手定則，讓磁感線穿過手心，即手心向上，四指指向電流方向，即水平向右，大拇指垂直于紙面向里，故安培力方向垂直于紙面向里，故A、B、C錯(cuò)

23、誤，D對的． 12.【答案】B 【解析】對整體，分析受力狀況：重力、斜面的支持力和摩擦力、拉力F和洛倫茲力，洛倫茲力方向垂直于斜面向上，則由牛頓第二定律得： F－m總gsinα－μFN＝m總a① FN＝m總gcosα－F洛② 隨著速度的增大，洛倫茲力增大，則由②知：FN減小，乙所受的滑動摩擦力f＝μFN減??； 以甲為研究對象，有： m甲gsinθ－f＝m甲a③ 由①知，f減小，加速度不變，因此根據(jù)③可知，甲、乙兩物塊之間的摩擦力保持不變，故B對的，A、C、D錯(cuò)誤． 13.【答案】BD 【解析】本題考核對磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的理解．磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表達(dá)該點(diǎn)的磁場的方向，磁

24、場方向也就是小磁針N極受力的方向．但電流受力的方向不代表磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場方向． 14.【答案】BD 【解析】從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程中，小球與桿之間的壓力減小，摩擦力也在減小，因此小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不相等，根據(jù)動能定理，動能的變化量不同，故A錯(cuò)誤，D對的；若電場力不小于重力，小球?qū)⒀貤U向上運(yùn)動，故B對的；重力勢能的減少量等于電勢能的增長量減去動能的減少量，故C錯(cuò)誤． 15.【答案】BC 【解析】粒子以速度v0從A點(diǎn)沿負(fù)y方向進(jìn)入圓內(nèi)，剛好能垂直打在擋板B點(diǎn)上，作出軌跡，如圖所示： 故軌道半徑為：r＝R 該粒子在A點(diǎn)速度v0向右偏離y軸60°角進(jìn)

25、入圓內(nèi)時(shí)，軌跡如圖所示： 圖中第二次與擋板的碰撞點(diǎn)顯然在B點(diǎn)下方，故A錯(cuò)誤； 從A點(diǎn)射入磁場到離開磁場，兩段圓弧的圓心角之和為π，故在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為t1＝＝， 在磁場外運(yùn)動的路程為x＝2(R－Rsin 30°)＝R 故在磁場外運(yùn)動的時(shí)間為t2＝＝， 故t＝t1＋t2＝，故B對的； 從A點(diǎn)射入磁場到離開磁場，兩段圓弧的圓心角之和為π，射入磁場時(shí)速度方向與y軸成60°角，射出磁場時(shí)速度方向與y軸仍然成60°角，故C對的； 從A點(diǎn)射入磁場到離開磁場的時(shí)間為t＝， 第二次離開磁場到與擋板相撞，時(shí)間為t3＝， 故從A點(diǎn)射入磁場到第二次與擋板碰撞的時(shí)間為 t′＝t＋t3＝，故

26、D錯(cuò)誤． 16.【答案】AD 【解析】陰極射線管電子從A極射向B極，電子帶負(fù)電，可以判斷A、B所接電源的極性．電子從A極射向B極，電子帶負(fù)電，則B端應(yīng)接正極，A端應(yīng)接負(fù)極，故A對的，B錯(cuò)誤．電子向下偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷可知，C端是蹄形磁鐵的N極，故C錯(cuò)誤，D對的． 17.【答案】AD 【解析】a、b粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示： 粒子向左偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，a、b均帶正電，故A對的； 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得：qvB＝m，解得：r＝，兩粒子半徑相等，由圖示可知，a、b在P上的落點(diǎn)不同，故B、C錯(cuò)誤； 設(shè)粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為θ′，則粒子

27、在磁場中的運(yùn)動時(shí)間：t＝T＝×＝，粒子a在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角θ′不小于b轉(zhuǎn)過的圓心角，則a在磁場中運(yùn)動的時(shí)間比b的長，故D對的． 18.【答案】(1)C　 (2)1.3 【解析】(1)根據(jù)左手定則得，正電荷向C端偏轉(zhuǎn)，因此應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與C端通過導(dǎo)線相連． (2)UCD－I圖線如圖所示． 根據(jù)UCD＝k知，圖線的斜率為＝×10－3≈0.333， 解得霍爾系數(shù)k≈1.3×10－3V·m·A－1·T－1. 19.【答案】(1) (2)①應(yīng)調(diào)節(jié)探桿的放置位置(或調(diào)節(jié)探頭的方位)，使霍爾電勢差達(dá)到最大(或使探桿與磁場方向平行；使探頭的正對橫截面與磁場方向垂直；abb′a′面與磁

28、場方向垂直) ②探頭沿磁場方向的寬度l B＝ 【解析】(1)設(shè)單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動的速率為v， 則有I＝nehlv 當(dāng)形成恒定電流時(shí)，自由電子所受電場力與洛倫茲力相等，因此有 evB0＝e 解得n＝. (2)①應(yīng)調(diào)節(jié)探桿的放置方位(或調(diào)節(jié)探頭的方位)，使霍爾電勢差達(dá)到最大(或使探桿與磁場方向平行；探頭的正對橫截面與磁場方向垂直；abb′a′面與磁場方向垂直)． ②設(shè)探頭中的載流子所帶電荷量為q，根據(jù)上述分析可知，探頭處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中， 當(dāng)通有恒定電流I，產(chǎn)生最大穩(wěn)定霍爾電壓UH時(shí)， 有qvB＝q 又因I＝nqhlv和H＝ 聯(lián)立可解得B

29、＝ 因此，還需要懂得探頭沿磁場方向的寬度l. 20.【答案】(1)R＝　T＝　(2) 【解析】(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的過程中，則洛倫茲力充當(dāng)向心力，根據(jù)Bqv＝m，得R＝，根據(jù)公式T＝，聯(lián)立可得T＝. (2)該粒子的運(yùn)動軌跡正好與磁場右邊界相切，故L＝R＝ 21.【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)根據(jù)qvmB＝m，得最大動能E＝mv＝， 因此加速器中勻強(qiáng)磁場B的大小：B＝； (2)加速電壓為U，則質(zhì)子每次經(jīng)電場加速后能量為Ek0＝qU； 設(shè)共加速n次，則有：n＝＝； (3)根據(jù)T＝，結(jié)合磁場的大小，則有：T＝πR， 因質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的周期與交變電場的周期相等，則交變電場的周期為T＝πR. 質(zhì)子在一種周期內(nèi)，被加速兩次，則加速時(shí)間為t＝；