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    精英家教网将导体放在匀强磁场中，当通有电流时，在导体的两个侧面会出现电势差，此现象称为霍尔效应．利用霍尔效应原理可以制造磁强计、测量磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面积是边长为a的正方形，放在沿x正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y方向、电流强度为I电流，已知导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U，则（　　）
    A、上侧面比下侧面电势高
    B、上侧面比下侧面电势低
    C、磁感应强度B=
    neaU
    I
    D、磁感应强度B=
    naU
    eI
    分析：根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而确定电势的高低；抓住电子受到的洛伦兹力等于电场力，结合电流的微观表达式求出磁感应强度的大小．
    解答：解：根据左手定则知，电子向下侧偏转，则导体下表面电势较低，上侧电势高；
    自由电子做定向移动，视为匀速运动，速度设为v，则单位时间内前进的距离为v，对应体积为va2，此体积内含有的电子个数为：nva2，电量为：neva2，有：
    I=
    △q
    △t
    =
    △q
    1
    =nea2v
    电子受电场力和洛伦兹力平衡，有：
    e
    U
    a
    =Bev
    解得：
    B=
    neaU
    I

    故AC正确，BD错误；
    故选：AC．
    点评：解决本题的关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终电子受电场力和洛伦兹力处于平衡．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2007?苏州模拟）一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示．已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e．将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I．
    （1）此元件的CC′两个侧面中，哪个面电势高？
    （2）试证明在磁感应强度一定时，此元件的CC′两个侧面的电势差与其中的电流成正比
    （3）磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器．其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C，间的电压U CC′，就可测得B．若已知其霍尔系数k=
    1ned
    =10mV/mA?T    ．并测得UCC′=0.6mV，I=3mA．试求该元件所在处的磁感应强度B的大小．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年江苏省沭阳县高二下学期期中调研测试物理试卷（带解析） 题型：计算题

    一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e，将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I。

    (1)此元件的CC/两个侧面中，哪个面电势高？
    (2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比；
    (3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C/间的电压U， 就可测得B。若已知其霍尔系数，并测得U =0.6mV，I=3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。

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    科目：高中物理 来源：2014届江苏省沭阳县高二下学期期中调研测试物理试卷（解析版） 题型：计算题

    一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e，将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I。

    (1)此元件的CC/两个侧面中，哪个面电势高？

    (2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比；

    (3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C/间的电压U， 就可测得B。若已知其霍尔系数，并测得U =0.6mV，I=3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e.将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I。
    (1)此元件的CC/两个侧面中，哪个面电势高？
    (2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比
    (3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C/间的电压U CC’， 就可测得B。若已知其霍尔系数。并测得U CC’=0.6mV,I=3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。

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