练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （2000?安徽）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U=k
    IB
    d
    ，式中的比例系数k称为霍尔系数．
    设电流I是由自由电子的定向流动形成的，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
    低于
    低于
    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
    eBv
    eBv
    ；
    （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
    eU
    h
    eU
    h
    ；
    （4）证明霍尔系数为k=
    1
    ne
    ，其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数．
    分析：（1）导体中电子受到磁场的洛伦兹力而发生偏转，A或A′聚焦了电子，产生电场，两侧面间就有电势差．由左手定则可判断出电子的偏转方向，从而判断A和A′两侧的电荷聚集情况，聚集正电荷的一侧电势高．
    （2）电子所受的洛伦兹力的大小为F=eBv．
    （3）电子所受静电力的大小为F=eE，E由E=
    U
    h
    求出．
    （4）根据题中所给的霍尔电势差和霍尔系数的关系，结合电场力与洛伦兹力的平衡，可求出霍尔系数的表达式．
    解答：角：（1）导体的电子定向移动形成电流，电子的运动方向与电流方向相反，电流方向向右，则电子向左运动．由左手定则判断，电子会偏向A端面，A′板上出现等量的正电荷，电场线向上，所以侧面A的电势低于下侧面A′的电势．
    （2）电子所受的洛伦兹力的大小为F洛=eBv．
    （3）电子所受静电力的大小为F静=eE=e
    U
    h

    （4）当电场力与洛伦兹力平衡时，则有 e
    U
    h
    =evB
    得  U=hvB
    导体中通过的电流为 I=nev?d?h
    由U=k
    IB
    d
    得，hvB=k
    IB
    d
    =k
    nevdhB
    d

    联立得 k=
    1
    ne

    故答案为：
    （1）低于；
    （2）eBv；
    （3）e
    U
    h
    ；
    （4）证明略．
    点评：所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象．霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料，解答此题所需的知识都是考生应该掌握的．对于开放性物理试题，要有较强的阅读能力和获取信息能力
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2000?安徽）如图所示，P、Q是两个电荷量相等的正点电荷，它们 连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点．OA＜OB，用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势，则（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2000?安徽）如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1：n2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=
    1：16
    1：16
    ；两电阻两端的电压之比UA：UB=
    1：4
    1：4
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2000?安徽）如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为vo的物体从D点出发沿DBA滑到顶点A时速度刚好为零．如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面间的动摩擦因数处处相同且不为零且转弯处无能量损失）（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2000?安徽）如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2000?安徽）如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比SA：SB=1：2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K．A中气体压强PA=1.5P0，P0是气缸外的大气压强，现对A加热，使其中气体的压强升到PA=2.0P0，同时保持B中气体的温度不变求此时A中气体温度TA′．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案