如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应
◎ 题目
如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应,实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为,式中的比例系数k称为霍尔系数。 |
霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力。当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体扳上下两侧之问就会形成稳定的电势差。 设电流I是由电子的定向移动形成的,电子的平均定向移动速度为v,电荷量为e,回答下列问题: (1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势_________下侧面A'的电势。(填“高于”“低于”或“等于”) (2)电子所受的洛伦兹力的大小为_________。 (3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为_________。 (4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为k=,其中n代表导体板单位体积内电子的个数。 |
◎ 答案
(1)低于 (2)evB (3) (4)电子受纵向静电力和洛伦兹力的作用,二力平衡 由得U=hvB 通过导体的电流I=nevdh 由有hvB=k 得 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应…”主要考查了你对 【霍尔元件】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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