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1、计算题 一块N型半导体薄片(称霍尔元件),其横载面为矩形,体积为b×c×d,如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e,将此元件放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴方向,并通有沿x轴方向的电流I。

(1)此元件的CC/两个侧面中,哪个面电势高?
(2)试证明在磁感应强度一定时,此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比;
(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为:将导体放在匀强磁场之中,用毫安表测量通以电流I,用毫伏表测量C、C/间的电压U, 就可测得B。若已知其霍尔系数
,并测得U =0.6mV,I=3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。
2、计算题 如图甲所示,在xOy平面内存在垂直平面的磁场,磁感应强度的变化规律如图乙所示(规定向里为磁感应强度的正方向),在t=0时刻由原点O发射初速度大小为v0,方向沿y轴正方向的带负电粒子(不计重力).若粒子的比荷大小
.试求:
小题1:带电粒子从出发到再次回到原点所用的时间;
小题2:带电粒子从出发到再次回到原点的运动轨迹的长度;
小题3:若粒子的比荷变为
,同时在y轴方向加匀强电场,其电场强度的变化规律如图丙所示(沿y轴正方向电场强度为正),要使带电粒子能够在运动一段时间后回到原点,则E的取值应为多少?
3、选择题 如图所示,做直线运动的电子束射入与它的初速度垂直的匀强磁场中,电子在磁场中运动时:

A.速度不变
B.动能不变
C.加速度不变
D.所受洛仑兹力不变
4、计算题 (18分)如图所示,在屏蔽装置底部中心位置O点放一医用放射源,可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为
的
粒子。已知屏蔽装置宽AB=9cm、缝长AD=18cm,
粒子的质量
,电量
。若在屏蔽装置右侧条形区域内加一匀强磁场来隔离辐射,磁感应强度
,方向垂直于纸面向里,整个装置放于真空环境中。

(1)若所有的
粒子均不能从条形磁场隔离区的右侧穿出,则磁场的宽度d至少是多少?
(2)若条形磁场的宽度d=20cm,则射出屏蔽装置的
粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间各是多少?(结果保留2位有效数字)
5、选择题 如图15-3-6所示,在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一条形小磁铁,当导线中通入图示的电流I后,下列说法正确的是(? )

图15-3-6
A.磁铁N极向里转,悬线拉力大于磁铁重力
B.磁铁N极向外转,悬线拉力小于磁铁重力
C.磁铁N极向里转,悬线拉力小于磁铁重力
D.磁铁N极向外转,悬线拉力大于磁铁重力