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霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中,例如应用霍尔效应测试半导体是电子型还是空穴型,研究半导体内载流子浓度的变化等。在霍尔效应实验中,如图所示,宽为cm,长为4cm,厚为cm的导体,沿方向通有3A的电流,当磁感应强度的匀强磁场垂直向里穿过平面时,产生了V的霍尔电压,(已知导体内定向移动的自由电荷是电子),则下列说法正确的是
A.在导体的前表面聚集自由电子,电子定向移动的速率
B.在导体的上表面聚集自由电子,电子定向移动的速率
C.在其它条件不变的情况下,增大的长度,可增大霍尔电压
D.每立方米的自由电子数为
D

试题分析:已知导体内定向移动的自由电荷是电子,电流方向向右,所以电子定向移动方向向左,由左手定则可知电子所受洛伦兹力方向向上,上表面聚集自由电子,由E=U/d可知场强大小为,由qE=qvB可知电子定向移动的速率,AB均错;只有增大ab的长度时才能增大霍尔电压,由电流的微观表达可知,所以每立方米的自由电子数为
点评:难度中等,明确霍尔效应还是考查带电粒子在复合场中的运动,当电场力等于洛伦兹力时粒子匀速穿过,此种类型题还综合考查了欧姆定律、受力分析、U=Ed的问题
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根等长的绝缘细线悬挂一水平金属细杆MN,处在与其垂直的水平匀强磁场中。金属细杆的长度为1 m,质量为8.9×10-3 kg。当金属细杆中通以0.89 A的电流时,两绝缘细线上的拉力均恰好为零。忽略与金属细杆连接细导线的影响,g=10m/s2。求:

(1)金属细杆所受安培力的方向;
(2)金属细杆中电流的方向;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求:

(1)导轨对杆ab的阻力大小Ff;
(2)杆ab中通过的电流及其方向;
(3)导轨左端所接电阻R的阻值.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子,某时刻以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场,粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点.已知OP=l,,不计重力,求:

(1)M点与坐标原点的距离;
(2)粒子从P点运动到M点所用的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×102 N/C、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg,电荷量∣q∣= 4×10-2 C的小球。现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力。取g=10m/s2.求:

(1)小球的电性; 
(2)细线在最高点受到的拉力T多大;
(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时,小球距O点的高度h。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,竖直平面内的光滑绝缘轨道由斜面部分AC和圆弧部分CB平滑连接,且圆弧轨道半径R=0.3m,整个轨道处于竖直向下的匀强电场中。一个带正电的小球从斜轨道上高度h=0.8m的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m=0.2kg,电量为q=10-5C,小球到达轨道最低点C时速度为8m/s,g取10m/s2,求:

(1)匀强电场的场强大小。
(2)小球到达圆弧轨道最高点B时,对轨道的压力(结果保留三位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电源电动势E0=15 V,内阻r0=1Ω,电阻R1=30 Ω,R2=60Ω.间距d=0.2 m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场.闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度v=0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间.设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,忽略空气对小球的作用,取g=10 m/s2.

(1)当Rx=29 Ω时,电阻R2消耗的电功率是多大?
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为60°,则Rx是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,虚线 1ll2将无重力场的空间分成三个区域, I 区内存在水平向右的匀强电场 E和垂直纸面向里的匀强磁场 Bl , Ⅱ区内以水平线 CO 为分界,上方存在着竖直向上的匀强电场E2,下方存在着竖直向下的匀强电场E3 Ⅲ 区内存在以l2为左边界、右边无界的垂直纸面向里的匀强磁场B2,在 I 区内有一段粗糙、长为 L 的水平放置塑料直管道 AC ,一可视为质点的带正电小球(直径比管内径略小)的质量为 m 、带电量为 q ,现将小球从管道内 A 处由静止释放,运动至管道内离 A 点距离为 L0的 B 点处时达到稳定速度 v0,后进入 Ⅱ 区向下偏转,从边界l2上的 D 点进入Ⅲ 区,此时速度方向与水平方向的夹角为β,最后小球恰能无碰撞的从 C处进入管道.

已知qm=" 0" . 01C/kg, E1=" l00N" / C ,E2=E3=300N / C ,β= 600 , Bl = 103T ,L ="5m" L 0= 4m小球与管道间动摩擦因素为μ=0.1’求:
(1) 小球在管道内运动的稳定速度v0值;
(2)  Ⅲ区内匀强磁场 B2的值;
(3) 从 A 处开始至从C 处进入管道的过程中,小球的运动时间t

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有一匀强电场,其场强为E,方向水平向右,把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直放置于场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m,电量为q(q>0)的空心小球,如图所示,当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时,小球对环的压力大小为(    )
A.2mgB.qEC.2mg+qED.2mg+3qE

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