如图,为探讨霍尔效应,取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U.下列说法中正确的是:
A.M板比N板电势高
B.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度为
D.M板比N板电势低
高二物理多选题中等难度题
如图,为探讨霍尔效应,取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U.下列说法中正确的是:
A.M板比N板电势高
B.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度为
D.M板比N板电势低
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U.已知自由电子的电量为e.下列说法中正确的是( )
A.M板比N板电势高
B.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度为
D.导体单位体积内的自由电子数为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一块长度为a,宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U.已知自由电子的电量为e.下列说法中正确的是( )
A. M板比N板电势高
B. 导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C. 导体中自由电子定向移动的速度为
D. 导体单位体积内的自由电子数为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一块长度为a,宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U.已知自由电子的电量为e.下列说法中正确的是( )
A.M板比N板电势高
B.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度为
D.导体单位体积内的自由电子数为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U,已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是( )
A. 导体的M面比N面电势高
B. 导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C. 导体中自由电子定向移动的速度为v=
D. 导体单位体积内的自由电子数为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U,已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是( )
A. 导体的M面比N面电势高
B. 导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C. 导体中自由电子定向移动的速度为v=
D. 导体单位体积内的自由电子数为
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图1所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在匀强磁场中,磁场方向垂直于板的两个侧面向里,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.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电场力,当电场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.
(1)达到稳定时,导体板上下侧面的电势哪个高?
(2)若测得上侧面A和下侧面A′之间的电压为U1,磁感应强度为B1,求此时电子做匀速直线运动的速度为多少?
(3)由于电流和电压很容易测量,因此霍尔效应经常被用于检测磁感应强度的大小.若已知该导体内部单位体积内自由电子数为,电子电量为e,测得通过电流为I时,导体板上下侧面的电压为U ,求此时磁感应强度B的大小.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,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′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=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方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就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________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”);
(2)n代表导体板单位体积中电子的个数.由静电力和洛伦兹力平衡的条件,求证霍尔系数为k=_____.
高二物理填空题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在一块横截面为矩形的金属导体上,通以图示方向(水平向右)的电流I,当加有垂直侧面向里的匀强磁场B时,在导体上、下表面间产生电势差,这一现象称为霍尔效应。若用电压表可测得该导体上、下表面间电压为U,测得该矩形的金属导体的宽为b,厚为d。已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是( )
A. 下表面电势高
B. 上表面电势高
C. 该导体单位体积内的自由电子数为
D. 该导体单位体积内的自由电子数为
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的前后侧面磁感应强度为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(方向如图)和B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是由电子定向流动形成的,电子的平均定向速度为υ,电荷量为e,导体板单位体积中电子的个数为n。回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势 填“高于”、“低于”或“等于”)下侧面的电势。
(2)求霍尔系数k的表达式,写出必要的推导过程。
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