15．玩具市場熱賣的“懸浮地球儀”是利用頂部磁鐵和底盤電磁鐵的相斥實(shí)現(xiàn)懸浮的，它在外力微擾后能快速恢復(fù)平衡的秘密在于底盤中的霍爾偵測器，工作時(shí)通過偵測器的電流保持恒定，當(dāng)外力微擾使得Z軸方向垂直穿過偵測器的磁場發(fā)生變化時(shí)，偵測器y軸上下表面的電勢差U也將隨之改變，U的改變會觸發(fā)電磁鐵中的補(bǔ)償電路開始工作從而實(shí)現(xiàn)新的平衡，如圖所示．下列解讀正確的是（　�。�
A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，y軸上下表面的電勢差U越大
B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小，y軸上下表面的電勢差U越大
C．霍爾偵測器工作時(shí)y軸上表面的電勢高
D．y軸上下表面電勢差U的大小不受表面間距離的影響

分析 霍爾元件中移動的是自由電子，自由電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而可知道上下表面電勢的高低．上下兩表面分別帶上正負(fù)電荷，從而形成電勢差，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．

解答 解：AB、最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有q$\frac{U}{c}$=qvB，電流的微觀表達(dá)式為：
I=nqvS=nqvbc，
所以U=$\frac{BI}{nqb}$．B越大，上、下表面的電勢差U越大．電流越大，上、下表面的電勢差U越大．故A正確，B錯誤．
C、霍爾元件中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向下表面偏轉(zhuǎn)，所以上表面電勢高．故C正確．
D、根據(jù)U=$\frac{BI}{nqb}$可知，上下表面電勢差U的大小與表面間距離的無關(guān)．故D正確．
故選：ACD．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，上下表面形成穩(wěn)定的電勢差．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．某同學(xué)想測量電壓表0～3V擋的內(nèi)阻，他從實(shí)驗(yàn)室拿來一個多用電表、3節(jié)干電池、50Ω的滑動變阻器1個、開關(guān)和若干導(dǎo)線．

（1）先用多用表粗測其內(nèi)阻，把選擇開關(guān)旋到歐姆擋的“100”倍率，將紅（填“紅”或“黑”）表筆接電壓表的“-”接線柱，另一只表筆接“3V”的接線柱，多用表的指針位置如圖1所示，則電壓表的內(nèi)阻為3000Ω．
（2）再用伏安法測量其內(nèi)阻，把多用表的選擇開關(guān)旋到直流電流的1（填“100”“10”或“1”）mA擋，請?jiān)趫D2完成其余的連線．
（3）實(shí)驗(yàn)中多用表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，則電壓表的內(nèi)阻為RV=$\frac{U}{I}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示，質(zhì)量mB=2kg的平板車B上表面水平，在平板車左端相對于車靜止著一塊質(zhì)量mA=2kg的物塊A，A、B一起以大小為v1=0.5m/s的速度向左運(yùn)動，一顆質(zhì)量m0=0.01kg的子彈以大小為v0=600m/s的水平初速度向右瞬間射穿A后，速度變?yōu)関=200m/s．已知A與B之間的動摩擦因數(shù)不為零，且A與B最終達(dá)到相對靜止時(shí)A剛好停在B的右端，車長L=1m，g=10m/s2，求：
（1）A、B間的動摩擦因數(shù)；
（2）整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列說法正確的是（　　）
A．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增加
B．浸潤和不浸潤現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)
C．一定質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能大于等質(zhì)量的0℃的冰的內(nèi)能
D．氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子間的相互排斥而產(chǎn)生的
E．一些昆蟲可以停在水面上，是由于水表面存在表面張力的緣故

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．2016年1月26日，首趟“義烏-德黑蘭”班列從新疆阿拉山口處境，途經(jīng)哈薩克斯坦、土庫曼斯坦等4個國家，經(jīng)過兩次換軌，經(jīng)歷398小時(shí)，跨越10339公里抵達(dá)伊朗首都德黑蘭．關(guān)于“首趟班列”同學(xué)們的議論正確的是（　　）
A．測算列車過“阿拉山口”所用的時(shí)間時(shí)可將專列視為質(zhì)點(diǎn)
B．我們可以計(jì)算出這趟班列平均速度的大小
C．列車的運(yùn)動全程無法用位移隨時(shí)間變化的圖象來描述
D．列車過彎道時(shí)超速將會加劇對彎道內(nèi)軌的磨損

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．一種電子靶向治療儀的內(nèi)部有一段絕緣的彎管，由兩段半徑為R的$\frac{1}{4}$圓管和一段可伸縮調(diào)節(jié)的直管BC組成，彎管定位在豎直平面坐標(biāo)系xoy上，治療儀工作時(shí)可以根據(jù)需要給彎管空間施加上不同方向的勻強(qiáng)電場，用以控制具有放射性的藥物小球，如圖所示，現(xiàn)讓一大小和管口吻合、帶正電的藥物小球從距離管口A正上方5R的位置自由下落，當(dāng)小球進(jìn)入管口時(shí)，治療儀開始在整個空間施加勻強(qiáng)電場．忽略空氣阻力和摩擦，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m帶電量為q，請解答：
（1）若小球在管內(nèi)運(yùn)動過程中速度大小保持不變，求所加電場的場強(qiáng)大小和方向．
（2）調(diào)節(jié)BC長度值2.5R，若小球在管內(nèi)運(yùn)動過程中的速度逐漸減小，且小球脫離管口D時(shí)對圓管無作用力，脫離后小球做類平拋運(yùn)動，求所加電場的場強(qiáng)大小和方向．
（3）若所加的電場如（2）中所述，求當(dāng)BC分別取何值時(shí)小球與y軸的交點(diǎn)和管口A的距離有極值，并寫出極值的區(qū)間范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．下列與物理學(xué)史相關(guān)的敘述正確的（　　） 
A．牛頓利用裝置（1）測量出了引力常量
B．安培利用裝置（2）總結(jié)出了電荷間的相互作用規(guī)律
C．牛頓根據(jù)開普勒第三定律、從向心力規(guī)律出發(fā)，用數(shù)學(xué)方法證明了太陽與地球之間的引力大小與其距離的平方成反比
D．牛頓猜想：地面物體所受地球的引力，與月球所受地球的引力是同一種力．并進(jìn)行“月-地”檢驗(yàn)，即：“月球繞地球做圓周運(yùn)動的向心加速度與地表物體的向心加速度的比值”等于“月球到地球軌道的平方與地球半徑的平方的比值”

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，在坐標(biāo)系oxy的第一象限內(nèi)有E=1.0×103V/m、方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限有B=1T、方向垂直紙面向里長為10m、寬為1m緊貼x、y軸的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)有質(zhì)荷比$\frac{m}{q}$=10-3kg/C的帶正電粒子從y軸上的A點(diǎn)以速度V0=2.0×103m/s沿x軸正向射出，進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與x軸方向成45°角，粒子的重力忽略不計(jì)．求：
（1）A點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離；
（2）粒子從A出發(fā)到最終離開磁場的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，有5000個質(zhì)量均為m的小球，將它們用長度相等的輕繩依次連接，再將其左端用細(xì)繩固定在天花板上，右端施加一水平力，使與天花板相連接的輕繩和水平方向的夾角為45°的同時(shí)全部小球靜止．求：
（1）輕繩對天花板的拉力大��；
（2）第2500個小球與第2501個小球之間輕繩張力的大�。�

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