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3.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的流I,C、D两侧面会形成电势差,该电势差可以反映磁感应强度B的强弱,则下列说法中正确的是(  )
A.若元件的载流子是正离子,则C侧面电势高于D侧面电势
B.若元件的载流子是自由电子,则D侧面电势高于C侧面电势
C.在测地球北极上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平

分析 根据左手定则判断洛伦兹力的方向,确定电子的偏转方向,从而确定侧面电势的高低.测量地磁场强弱时,让地磁场垂直通过元件的工作面,通过地磁场的方向确定工作面的位置.

解答 解:A、若元件的载流子是正离子,由左手定则可知,正离子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏,则C侧面的电势高于D侧面的电势,故A正确;
B、若元件的载流子是自由电子,由左手定则可知,电子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏,则D侧面的电势高于C侧面的电势.故B正确.
C、在测定地球两极上方地磁场强弱时,应将元件的工作面保持水平,让磁场垂直通过,故C正确;
D、地球赤道上方的地磁场方向水平,在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直.故D错误.
故选:ABC.

点评 解决本题的关键知道霍尔效应的原理,知道带电粒子受到电场力和洛伦兹力平衡,注意电子与正离子的电性不同,导致洛伦兹力方向不同.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD.(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=$\frac{({s}_{2}-{s}_{1}){f}^{2}}{4}$.
(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是重锤的质量.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=$m[g-\frac{({s}_{2}-{s}_{1}){f}^{2}}{4}]$.

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14.在x轴上存在一水平方向的电场,有一质量m=2kg的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下,以初速度v0=2m/s在x0=7m处开始向x轴负方向运动.电势能EP随位罝x的变化关系如图所示,则小球的运动范围和最大速度分别为(  )
A.运动范围x≥lm
B.小球在x=lm处加速度为零
C.最大速度vm=2$\sqrt{2}$m/s
D.从x=7m到x=lm处,小球加速度先减小后增大再减小

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11.物体做匀速圆周运动时,下面说法中正确的是(  )
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18.如图所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速ω=2rad/s时,物体恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台的半径R=1.0m,设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块与转台间的动摩擦因数μ为(  )
A.0.5B.0.4C.0.3D.0.2

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