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    精英家教网将导体放在沿z方向的匀强磁场中，并通有沿y方向的电流时，在导体的前后两侧面间会出现电势差，此现象称为霍尔效应．利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路中有一段长为c的金属导体，它的横截面宽为a，高为b的长方形，其金属电阻率为ρ，放在沿z正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y轴正方向、电流强度为I的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，以下说法正确的是（　　）
    A、稳定后导体中自由电子的速度为
    1
    ncab
    B、为保持通入该强度的电流，则需要在左右两侧面AA′上加恒定电压，该电压值为
    ρcI
    ab
    C、导体后侧面的电势低于前侧面的电势
    D、若稳定后测得导体前后侧面的电压为U，则所加磁场的磁感应强度是
    neaU
    I
    分析：电子定向移动形成电流，根据电流的方向得出电子定向移动的方向，根据左手定则，判断出电子的偏转方向，在前后两侧面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡；电流的微观表达式为：I=neSv．
    解答：解：C、电子定向移动的方向沿x轴负向，所以电子向前表面偏转，则前表面带负电，后表面失去电子带正电，后侧面的电势较高，故C错误；
    A、稳定后电子受洛伦兹力和电场力平衡，有：
    evB=e
    U
    a
        
    电流的微观表达式为：
    I=neSv
    其中：S=ab
    联立解得：
    v=
    BI
    neb
    ，故A错误；
    B、为保持通入该强度的电流，则需要在左右两侧AA′上加恒定电压，根据欧姆定律，有：
    UAA′=IR
    根据电阻定律，有：
    R=ρ
    c
    ab

    联立解得：
    UAA′=
    ρcI
    ab
    ，故B正确；
    D、若稳定后测得导体前后侧面的电压为U，稳定后电子受洛伦兹力和电场力平衡，有：
    evB=e
    U
    a
    电流的微观表达式为：
    I=neSv
    其中：S=ab
    联立解得：
    B=
    Uneb
    I
    ，故D错误；
    故选：B．
    点评：解决本题的关键会利用左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道稳定时电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2007?苏州模拟）一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示．已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e．将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I．
    （1）此元件的CC′两个侧面中，哪个面电势高？
    （2）试证明在磁感应强度一定时，此元件的CC′两个侧面的电势差与其中的电流成正比
    （3）磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器．其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C，间的电压U CC′，就可测得B．若已知其霍尔系数k=
    1ned
    =10mV/mA?T    ．并测得UCC′=0.6mV，I=3mA．试求该元件所在处的磁感应强度B的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网一导体材料的样品的体积为a×b×c，A′、C、A、C′为其四个侧面，如图所示．已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x方向通有电流I．
    （1）导体样品A′、A两个侧面之间的电压是
     
    ，导体样品中自由电子定向移动的速率是
     
    ．
    （2）将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴正方向，则导体侧面C的电势
     
    （填“高于”、“低于”或“等于”）侧面C′的电势．
    （3）在（2）中，达到稳定状态时，沿x方向的电流仍为I，若测得C、C′两侧面的电势差为U，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为
     
    ．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年江苏省沭阳县高二下学期期中调研测试物理试卷（带解析） 题型：计算题

    一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e，将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I。

    (1)此元件的CC/两个侧面中，哪个面电势高？
    (2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比；
    (3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C/间的电压U， 就可测得B。若已知其霍尔系数，并测得U =0.6mV，I=3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年江苏省南京学大教育专修学校高二4月月考物理试卷（带解析） 题型：实验题

    一导体材料的样品的体积为a×b×c，A′、C、A、C′为其四个侧面，如图所示．已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x方向通有电流I．

    (1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________，导体样品中自由电子定向移动的速率是________．
    (2)将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴正方向，则导体侧面C的电势________(填“高于”、“低于”或“等于”)侧面C′的电势．
    (3)在(2)中，达到稳定状态时，沿x方向的电流仍为I，若测得C、C′两侧面的电势差为U，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为            。

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