[题目]利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器.广泛应用于测量和自动控制等领域.如图1.将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中.在薄片的两个侧面a.b间通以电流I时.另外两侧c.f间产生电势差.这一现象称为霍尔效应.其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累.于是c.f间建立起电场EH.同时产生霍尔电压UH.当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时.E 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差（霍尔电压），这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场EH，同时产生霍尔电压UH。当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，EH和UH达到稳定值。

(1)设半导体薄片的宽度（c、f间距）为1，请写出UH和EH的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高；

(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电荷数为n，每个电荷量为q。理论表明霍尔电压UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d、材料的性质有关。试推导出UH的表达式，并指出表达式中体现材料性质的物理量；

(3)图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉动信号图像如图3所示。若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式。

【答案】（1）C端高（2）（3）

【解析】

试题（1）由C端高。

（2）当电场力与洛伦兹力相等时，得

得

（3） a.由于在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，则 P=mNt

圆盘转速为

练习册系列答案

中学生英语随堂演练及单元要点检测题系列答案

中学单元测试卷系列答案

中领航深度衔接时效卷系列答案

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！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】（20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所示的模型。M、N为两块中心开有小孔的平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子A（不计重力）从M板小孔飘入板间，初速度可视为零，每当A进入板间，两板的电势差变为U，粒子得到加速，当A离开N板时，两板的电荷量均立即变为零。两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，A在磁场作用下做半径为R的圆周运动，R远大于板间距离，A经电场多次加速，动能不断增大，为使R保持不变，磁场必须相应地变化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。求

（1）A运动第1周时磁场的磁感应强度B1的大小；

（2）在A运动第n周的时间内电场力做功的平均功率；

（3）若有一个质量也为m、电荷量为+kq（k为大于1的整数）的粒子B（不计重力）与A同时从M板小孔飘入板间，A、B初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其他条件均不变，下图中虚线、实线分别表示A、B的运动轨迹。在B的轨迹半径远大于板间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹，并经推导说明理由。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是位于竖直平面内以O为圆心的一段圆弧，OA与竖直方向的夹角为α。一小球以速度v0从桌面边缘P水平抛出，恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽（已知重力加速度大小为g）。试求：

（1）若凹槽厚度不计，凹槽固定在什么位置？

（2）直线PA与竖直方向的夹角β多大？（写出角β的一个三角函数值即可）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如右图所示。置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为U。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是

A. 质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf

B. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C. 质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为

D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速粒子

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，在竖直平面内固定有光滑平行导轨，间距为L，下端接有阻值为R的电阻，空间存在与导轨平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒ab与上端固定的弹簧相连并垂直导轨放置。初始时，导体棒静止，现给导体棒竖直向下的初速度v0，导体棒开始沿导轨往复运动，运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触。若导体棒电阻r与电阻R的阻值相等，不计导轨电阻，则下列说法中正确的是

A. 导体棒往复运动过程中的每个时刻受到的安培力方向总与运动方向相反

B. 初始时刻导体棒两端的电压Uab=BLv0

C. 若导体棒开始运动后到速度第一次为零时，下降的高度为h，则通过电阻R的电量为

D. 若导体棒开始运动后到速度第一次为零时，下降的高度为h，此过程导体棒克服弹力做功为W，则电阻R上产生的焦耳热Q=mv2+mgh－W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有与水平面平行的匀强电场，场强大小为E。在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，以过C点的小球动能最大，且AC两点间的距离为R。忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是

A. 电场的方向与AB间的夹角为30°

B. 电场的方向与AB间的夹角为60°

C. 若A点的电势φA=0，则C点的电势φC=-1.5ER

D. 若在A点以初动能Ek0发射的小球，则小球经过B点时的动能EkB=Ek0+qER

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场，电场强度大小未知，MN下方存在方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45°的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力，求：

(1)电场强度E的大小

(2)该粒子再次(第五次经过直线MN时)从O点进入磁场后，运动的轨道半径R′

(3)该粒子从O点出发到再次回到O点(第五次经过直线MN时)所需的时间t

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，木块A的质量为2m，木块B的质量为m。现用水平力F拉木块A(如图甲所示)，木块A、B刚好不发生相对滑动，一起沿着水平面运动。若改用水平力F′拉木块B(如图乙所示)，使木块A、B也保持相对静止一起沿着水平面运动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F′可能为