为2012年高考学子整理
图 4-14 丙 12πm 小球的运动周期为：T=8t0(或 T= ). qB0 mg m [答案] (1) (2)2t0+ q B 0q (3)T=8t0 运动轨迹如图 4-14 丙所示 【点评】 带电粒子在复合场或组合场中运动的轨迹形成一闭合的对称图形的试题在高考 中屡有出现. 五、常见的、在科学技术中的应用 带电粒子在电场、磁场中的运动规律在科学技术中有广泛的应用，高中物理中常碰到的 有：示波器(显像管)、速度选择器、质谱仪、回旋加速器、霍耳效应传感器、电磁流量计等. ●例 6 一导体材料的样品的体积为 a×b×c,A′、C、A、C′为其四个侧面，如图 4 -15 所示.已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为 n,电阻率为 ρ,电子的电荷量为 e,沿 x 方向通有电流 I.
图 4
-15 (1)导体样品 A′、A 两个侧面之间的电压是________,导体样品中自由电子定向移动的 速率是________. (2)将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿 z 轴正方向，则导体侧面 C 的电势 ________(填“高于”“低于”或“等于”)侧面 C′的电势. 、 (3)在(2)中，达到稳定状态时，沿 x 方向的电流仍为 I,若测得 C、C′两侧面的电势差 为 U,试计算匀强磁场的磁感应强度 B 的大小. c 【解析】(1)由题意知，样品的电阻 R=ρ· ab ρcI 根据欧姆定律：U0=I·R= ab 分析 t 时间定向移动通过端面的自由电子，由电流的定义式 n·ab·v·t·e I= t I 可得 v= . nabe (2)由左手定则知，定向移动的自由电子向 C′侧面偏转，故 C 侧的电势高于 C′侧面. U (3)达到稳定状态时，自由电子受到电场力与洛伦兹力的作用而平衡，则有：q =qvB b neaU 解得：B= . I ρcI I neaU [答案] (1) (2)高于 (3) ab nabe I 【点评】本例实际上为利用霍耳效应测磁感应强度的方法，而电磁流量计、磁流体发电11