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 如图1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的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板上侧面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=KIB/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是自由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:
(1)电子所受的洛仑兹力的大小为_________;
(2)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______.


(1)evB;(2)eU/h(或evB).
【试题分析】
 这道题所提供的材料完全参考于大学材料,命题者在高出中学教材内容的部分,均作了较为详细的阐明,考查了同学们“能阅读、理解、选择、使用适当的资料,提取有效信息,说明和解释相关问题”的能力和应用数学工具处理物理问题的能力.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4所示,厚度为h,宽度为d的导体放在垂直于它的磁感应强度为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′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和磁感应强度B的关系为U=k,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相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧面之间会形成稳定的电势差.设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为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的电势和下侧面A′的电势哪个高?
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为多少.
(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为多少.
(4)由静电力和洛伦兹力平衡条件,证明霍尔系数为k=,其中n代表导体板的单位体积中电子的个

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科目:高中物理 来源: 题型:

图12

 
如图12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’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的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是由电子定向移动形成的,电子平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:

(1)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,电子所受的静电力为             。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图12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’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的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是由电子定向移动形成的,电子平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)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,电子所受的静电力为            。

 

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科目:高中物理 来源:棠湖中学高2011级下期第一学月月考试题物理试题 题型:填空题

如图12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’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的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是由电子定向移动形成的,电子平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)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,电子所受的静电力为             。

 

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