一长直导线载有电流50A，在离它5.0cm处有一电子以速率v=1.0×107...

问答题 一长直导线载有电流50A，在离它5.0cm处有一电子以速率v=1.0×10⁷m/s运动。求下列情况下作用在电子上的洛伦兹力：
（1）V平行于导线电流；
（2）V垂直于导线并向着导线；
（3）V垂直于导线和电子所构成的平面。

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1.问答题 一块半导体样品的体积为a×b×c，如图所示，沿x方向有电流I，在z轴方向加有均匀磁场B。这时实验得出的数据为a=0.10cm，b=0.35cm，c=1.0cm，I=1.0mA，B=3000高斯，铜片两侧的电位差U_AA′=6.55mV。
（1）问这半导体是正电荷导电（p型）还是负电荷导电（n型）？
（2）求载流子浓度（即单位体积内参加导电的带电粒子数）。

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2.问答题 一铜片厚为d=1.0mm，放在B=1.5T的磁场中，磁场的方向与铜片垂直。已知铜片里每立方厘米有8.4×10²²个自由电子，当铜片中有I=200A的电流时，
（1）求铜片两侧的电位差U_aa′；
（2）铜片宽度b对U_aa′有无影响？为什么？

参考答案：

3.问答题 设电子的质量为m，电荷为e，以角速度ω绕带正电的质子作圆周运动。当加上外磁场B，B的方向与电子轨道平面垂直时，设电子轨道半径不变，而角速度变为ω′。证明：电子角速度的变化近似等于。

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4.问答题 氢原子中的电子沿半径为r的圆轨道绕原子核运动。若把氢原子放在磁感强度为B的磁场中，使电子的轨道平面与B垂直，假定r不因B而改变，则当观测者顺着B的方向看时，
（1）电子是沿顺时针方向旋转，问电子的角频率（或角速率）是增大还是减小？
（2）若电子是沿反时针方向旋转，问电子的角频率是增大还是减小？

参考答案：
（1）当电子沿顺时针方向旋转，F指向原子核，电子受到的向心力增大，故电子的角频率（角速率）是增大；

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5.问答题在空间有互相垂直的均匀电场E和均匀磁场B，B沿x方向，E沿z方向，一电子开始时从原点出发，以速度V₀沿y方向前进。问电子运动的轨迹如何？

参考答案：

6.问答题空间某一区域有均匀电场E和均匀磁场B，E和B方向相同，一电子在该场中运动，开始时速度为V₀，V₀与E之间的夹角为α，求这电子的加速度和轨迹。

参考答案：

7.问答题 空间某一区域有均匀电场E和均匀磁场B，E和B的方向相同。一电子在这场中运动，分别求下列情况下电子的加速度a和电子的轨迹：开始时
（1）V₀与E方向相同；
（2）V₀与E方向相反；
（3）V₀与E垂直。

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8.问答题 空间某一区域里有E=1500V/m的电场和B=4000高斯的磁场，这两个场作用在一个运动电子上的合力为0。当电子的速度V⊥B时，
（1）求这个电子的速率V；
（2）画出E、B和V三者的相互方向。

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9.问答题正电子的质量与电子相同，都是9.11×10^-34kg，所带电量也和电子相同，但带的是正电。有一个正电子，动能为2000eV，在B=1000高斯的均匀磁场中运动，它的速度v与B成80°角，所以它沿一条螺旋线运动。求这螺旋运动的周期T、半径r和、螺距h。

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10.问答题 一回旋加速器D形电极圆周的最大半径R=60cm，用它来加速质子，要把质子从静止加速到4.0MeV的能量，
（1）所需的磁感强度B；
（2）设两D形电极间的距离为1.0cm，电压为2.0×10^-4V，其间电场是均匀的，求加速到上述能量所需的时间。

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