【題目】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。如圖1，將一金屬或半導體薄片垂直置于磁場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間產生電勢差（霍爾電壓），這一現象稱為霍爾效應。其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產生霍爾電壓UH。當電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡時，EH和UH達到穩定值。
(1)設半導體薄片的寬度（c、f間距）為1，請寫出UH和EH的關系式；若半導體材料是電子導電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
(2)已知半導體薄片內單位體積中導電的自由電荷數為n，每個電荷量為q。理論表明霍爾電壓UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d、材料的性質有關。試推導出UH的表達式，并指出表達式中體現材料性質的物理量；
(3)圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，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。當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈動信號圖像如圖3所示。若在時間t內，霍爾元件輸出的脈沖數目為P，請導出圓盤轉速N的表達式。
天天向上一本好卷系列答案
小學生10分鐘應用題系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】在某個電場中，x軸上各點電勢φ隨x坐標變化如圖所示，一質量m、電荷量+q的粒子只在電場力作用下能沿x軸做直線運動，下列說法中正確的是
A. x軸上x=x1和x=-x1兩點電場強度和電勢都相同
B. 粒子運動過程中，經過x=x1和x=-x1兩點時速度一定相同
C. 粒子運動過程中，經過x=x1點的加速度大于x=x2點加速度
D. 若粒子在x=-x1點由靜止釋放，則粒子到達O點時刻加速度為零，速度達到最大
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【題目】要測繪一個額定電壓是3v，額定電流是0.2A的小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：
電池組（電動勢為4.5V，內阻約1Ω)；
電流表（量程為0~250mA．內阻約5Ω)；
電壓表（量程為0~3V．內限約3kΩ)；
電鍵一個、導線若干。
滑動變阻器（最大阻值20Ω, 額定電流1A）
（1）實驗的電路圖應選用下列的圖__________（填字母代號）。
（2）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果這個小燈泡兩端所加電壓為1V，則小燈泡在該溫度時的電阻是________Ω。隨著電壓增大，溫度升高，小燈泡的電阻_______。（填“增大”，“減小”或“不變”）
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【題目】如圖所示，一個電阻值為R、匝數為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1．在線圈中半徑為r2的圓形區域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖（b）所示．圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為t0和B0．導線的電阻不計．在0至t1時間內，下列說法正確的是（ ）
A. R1中電流的方向由a到b通過R1
B. 電流的大小為
C. 線圈兩端的電壓大小為
D. 通過電阻R1的電荷量
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【題目】在磁感應強度
的勻強磁場中有一個長方形金屬線圈abcd，匝數
，ad邊長
，ab邊長
。線圈的ad邊與磁場的左側邊界重合，如圖所示，線圈的電阻
．用外力把線圈從左側邊界勻速平移出磁場，速度大小為
。試求在線圈勻速平移出磁場的過程中：
（1）線圈產生的電動勢
大小；
（2）b、c兩點間的電勢差
；
（3）外力對線圈所做的功
；
（4）通過線圈導線某截面的電量
。
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【題目】實驗室新進一批規格為“3V，1W”的小燈泡，某物理興趣小組想測繪小燈泡的伏安特性曲線，要求電壓從0開始變化。現有電源E（4V，內阻不計），滑動變阻器R（0~20Ω，額定電流2A）、多用電表，開關S一個，導線若干，電流表A（0~0.6A，內阻約為1.0Ω）、電壓表V（0~3V，內阻約為3kΩ）。
（1）粗測小燈泡的電阻，應選擇多用電表_____（填“×1”、“×10”或“×100”）倍率的電阻檔，調零后，將表筆分別與小燈泡的兩極連接，示數如圖甲所示，試解釋此時電阻為何小于燈泡正常工作的電阻___________。
（2）請在圖乙所示的虛線框內補畫出滿足實驗要求的電路圖________。
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【題目】（一）利用多用電表測量一個未知電阻的阻值，由于第一次選擇的歐姆擋不夠合適，又改換另一歐姆擋測量，兩次測量時電表指針所指的位置如圖甲中的虛線所示，下面列出這兩次測量中的有關操作：
A．將兩根表筆短接，并調零
B．將兩根表筆分別跟被測電阻的兩端接觸，觀察指針的位置
C．記下電阻值
D．將多用電表面板上旋鈕旋到R×100擋
E．將多用電表面板上旋鈕旋到R×10 擋
F．將多用電表面板上旋鈕旋到OFF擋
（1）根據上述有關操作將兩次的合理實驗步驟按順序寫出（利用上述操作項目前面的字母表示，且可以重復使用）________。
（2）該電阻的阻值是________ Ω。
（二）如圖乙所示為一正在測量中的多用電表表盤。
（1）如果是用10 Ω擋測量電阻，則讀數為________Ω。
（2）如果是用直流10 mA擋測量電流，則讀數為______mA。
（3）如果是用直流5 V擋測量電壓，則讀數為________V。
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【題目】某同學為了探究物體與斜面間的動摩擦因數，進行了如下實驗：取一質量為m的物體，使其在沿斜面方向的推力作用下向上運動，如圖甲所示，通過力傳感器得到推力隨時間變化的規律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規律如圖丙所示，若已知斜面的傾角α＝30°，若取重力加速度g＝10m/s2，則由此可得（ ）
A. 物體的質量為4kg
B. 物體與斜面間的動摩擦因數為
C. 撤去推力F后，物體將做勻減速運動，最后可以靜止在斜面上
D. 撤去推力F后，物體下滑時的加速度為
m/s2
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【題目】如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質量為m的質點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道。質點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則
A．
，質點恰好可以到達Q點
B．
，質點不能到達Q點
C．
，質點到達Q點后，繼續上升一段距離
D．
，質點到達Q點后，繼續上升一段距離
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