如图，一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为（ ）

A．F/q，方向与F相反

B．F/2q，方向与F相反

C．F/q，方向与F相同

D．F/2q，方向与F相同

一个可以自由运动的线圈L₁和一个固定的线圈L₂互相绝缘垂直放置，且两个线圈圆心重合，当两线圈通入如图所示的电流时，从左向右看线圈L₁将

A．不动

B．逆时针转动

C．顺时针转动

D．向纸面外运动

如图所示，A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应)，不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为

A．则以下说法正确的是(    )

B．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg＋qE

C．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg－qE

D．剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为

E．剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为

如图所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场（包括边界），磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群不计重力的不同正离子以较大的相同速率v₀，由P点在纸平面内沿不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，已知所有粒子在磁场中的轨道半径r=R，则下列说法正确的是：（   ）

A．离子飞出磁场时的动能一定相等

B．离子飞出磁场时的速率一定相同

C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U_CD，下列说法中正确的是(　  )

A. 电势差U_CD仅与材料有关
B. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差U_CD <  0
C. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
D. 仅增大磁感应强度时，电势差U_CD变大

用一条绝缘细线悬挂一个带电小球，细线长L=0.2m，小球质量，电荷量。现加一水平方向的匀强电场，小球静止于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角，如图所示。试求：

（1）该匀强电场的电场强度的大小；
（2）若将小球沿圆弧OA拉至悬点正下方A点自由释放后，小球作往复运动，则经过O点时小球的速度是多少？
（3）在第（2）问中，经过O点时，细线对小球的拉力又为多大？

对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
（1）一段横截面积为S、长为L的直导线，将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向与磁场方向垂直。若导线内单位体积内有n个自由电子，电子电量为-e，形成电流的自由电子定向移动的速率均为v。试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力，推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式。
（2）带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动。已知电子质量为m，电荷量为-e。
a. 电子绕氢原子核做匀速圆周运动，已知半径为r，氢原子核的电量为+e，静电力常量为k，则电子绕核转动的等效电流多大?
b. 电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，则电子做圆周运动的等效电流多大?

如图所示为质谱仪上的原理图，M为粒子加速器，电压为U₁＝5000V；N为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B₁＝0.2T，板间距离为d ＝0.06m；P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区，磁感应强度为B₂＝0.1T，方向垂直纸面向外，其中dc的中点S开有小孔，外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为的正离子从静止开始经加速后，恰好通过速度选择器，从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区，正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上。求：

（1）粒子离开加速器时的速度v；
（2）速度选择器的电压U₂；
（3）正方形abcd边长l。