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如圖4－6所示，厚度為h，寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的均勻磁場中，當電流通過導體板時，在導體板上側面A和下側面A′之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應.實驗表明，當磁場不太強時，電勢差U、電流I和B的關系為U＝，式中的比例系數(shù)稱為霍爾系數(shù).霍爾效應可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側，在導體板的另一側會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當靜電力與洛倫茲力達到平衡時，導體板上下兩側之間就會形成穩(wěn)定的電勢差.?

圖4－6

設電流I是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為，電量為，回答下列問題：?

（1）達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體板上側面A的電勢?　　　?下側面A′的電勢(填“高于”“低于”或“等于”).?

（2）電子所受的洛倫茲力的大小為　　　　.?

（３）當導體板上下兩側之間的電勢差為U時，電子所受靜電力的大小為　　　　.?

（4）由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為，其中代表導體單位體積中電子的個數(shù).?

解析：(1)自由電荷為電子，由左手定則可知，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體板上側面A的電勢低于下側面A′的電勢；?

(2)?

(3) ?

(4)電子受到橫向靜電力與洛倫茲力的作用，兩力平衡，有①?

得②?

通過導體的電流強度?

由，有，得.?

答案：（1）低于　（2）　（3）　（4）證明見解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


（1）如圖（1）中給出的是螺旋測微器測量儀金屬板厚度時的示數(shù)，讀數(shù)應為
7.324
7.324
mm．
（2）小球做直線運動時的頻閃照片如圖（2）所示，已知頻閃周期T=0.1s，小球相鄰位置間距（由照片中的刻度尺量得）分別為OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm．小球在位置A時速度大小vA=
0.605
0.605
m/s，小球運動的加速度大小a=
0.901
0.901
m/s2．
（3）某同學用伏安法要準確測定一只約200電阻的阻值，除待測電阻外，還有如下實驗儀器
A．直流電源（電壓3V，內(nèi)阻不計）
B．電壓表V1（量程0-3V，內(nèi)阻約為5kΩ）
C．電壓表V2（量程0-15V，內(nèi)阻約為25kΩ）
D．電流表A1（量程0-25mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．電流表A2（量程0-250mA，內(nèi)阻約為0.1Ω）
F．滑動變阻器一只，阻值0-20Ω
G．電鍵一只，導線若干
在上述儀器中，電壓表應選擇
A1
A1
（填“V1”或“V2”），電流表應選擇
V1
V1
（填“A1”或“A2”）．請在如圖（3）方框內(nèi)畫出電路原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，圖（1）將一金屬薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應．且滿足UM=kIB/d，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．
某同學通過實驗來測定該金屬的霍爾系數(shù)．已知該薄片的厚度d=0.40mm，該同學保持磁感應強度B=0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應的UM，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．
I（?10-1A） 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
UM（?10-1V） 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
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（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標系中畫出圖線；
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（2）利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)k=
 
×10-3V?m?A-1?T-1（保留2位有效數(shù)字）；
（3）利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應用于測量和自動控制等領域．圖（2）是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近．當圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖（3）所示．若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則圓盤轉(zhuǎn)速N的表達式：
 
．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年福建省泉州市晉江市季延中學高三（上）第四次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題


（1）如圖（1）中給出的是螺旋測微器測量儀金屬板厚度時的示數(shù)，讀數(shù)應為______mm．
（2）小球做直線運動時的頻閃照片如圖（2）所示，已知頻閃周期T=0.1s，小球相鄰位置間距（由照片中的刻度尺量得）分別為OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm．小球在位置A時速度大小vA=______m/s，小球運動的加速度大小a=______m/s2．
（3）某同學用伏安法要準確測定一只約200電阻的阻值，除待測電阻外，還有如下實驗儀器
A．直流電源（電壓3V，內(nèi)阻不計）
B．電壓表V1（量程0-3V，內(nèi)阻約為5kΩ）
C．電壓表V2（量程0-15V，內(nèi)阻約為25kΩ）
D．電流表A1（量程0-25mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．電流表A2（量程0-250mA，內(nèi)阻約為0.1Ω）
F．滑動變阻器一只，阻值0-20Ω
G．電鍵一只，導線若干
在上述儀器中，電壓表應選擇______（填“V1”或“V2”），電流表應選擇______（填“A1”或“A2”）．請在如圖（3）方框內(nèi)畫出電路原理圖．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年安徽省阜陽三中高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題


（1）如圖（1）中給出的是螺旋測微器測量儀金屬板厚度時的示數(shù)，讀數(shù)應為______mm．
（2）小球做直線運動時的頻閃照片如圖（2）所示，已知頻閃周期T=0.1s，小球相鄰位置間距（由照片中的刻度尺量得）分別為OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm．小球在位置A時速度大小vA=______m/s，小球運動的加速度大小a=______m/s2．
（3）某同學用伏安法要準確測定一只約200電阻的阻值，除待測電阻外，還有如下實驗儀器
A．直流電源（電壓3V，內(nèi)阻不計）
B．電壓表V1（量程0-3V，內(nèi)阻約為5kΩ）
C．電壓表V2（量程0-15V，內(nèi)阻約為25kΩ）
D．電流表A1（量程0-25mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．電流表A2（量程0-250mA，內(nèi)阻約為0.1Ω）
F．滑動變阻器一只，阻值0-20Ω
G．電鍵一只，導線若干
在上述儀器中，電壓表應選擇______（填“V1”或“V2”），電流表應選擇______（填“A1”或“A2”）．請在如圖（3）方框內(nèi)畫出電路原理圖．

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