(2000年理科综合)如图16-109所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中,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
◎ 题目
(2000年理科综合)如图16-109所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中,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U=K·IB/d,式中的比例系数K称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑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仑兹力方向相反的静电力,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I是电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电量为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)电子所受洛仑兹力的大小为________. (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)由静电力和洛仑兹力平衡的条件,证明霍尔系数为K=1/ne,其中n代表导体板单位体积中电子的个数. ![]() |
◎ 答案
(1)由左手定则可知洛仑兹力方向向上,据题意静电力向 ![]() (2)f=Bev (3)F=qE=eU/h或F=f=Bev (4)电子受到横向的静电力F与洛仑兹力f相平衡eU/h=Bev ① 通过导线的电流I=q/t=n(s·VΔt)e/Δt=nSve=nhdve ② 已知公式U=KIB/d ③ 由①②③得k=1/ne |
◎ 解析
(1)由左手定则可知洛仑兹力方向向上,据题意静电力向 ![]() (2)f=Bev (3)F=qE=eU/h或F=f=Bev (4)电子受到横向的静电力F与洛仑兹力f相平衡eU/h=Bev ① 通过导线的电流I=q/t=n(s·VΔt)e/Δt=nSve=nhdve ② 已知公式U=KIB/d ③ 由①②③得k=1/ne |
◎ 知识点
专家分析,试题“(2000年理科综合)如图16-109所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中,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…”主要考查了你对 【磁场,地磁场】 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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