高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
某同学在探究磁场对电流作用的实验中,将直导线换成一块厚度为d的金属导体板,使匀强磁场垂直于板的上、下面,如图所示。当有电流I垂直于磁场方向通过导体板时,在板的前、后侧面之间存在电压Uab。进一步实验结果如下表:
电流 | 磁感应强度 | 电压Uab |
I | B | U |
I | 2B | 2U |
I | 3B | 3U |
2I | B | 2U |
3I | B | 3U |
由表中结果可知电压Uab
A. 与电流I无关
B. 与磁感应强度B无关
C. 与电流I可能成正比
D. 与磁感应强度B可能成反比
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
将一块长方体形状的半导体材料样品的表面垂直磁场方向置于磁场中,当此半导体材料中通有与磁场方向垂直的电流时,在半导体材料与电流和磁场方向垂直的两个侧面会出现一定的电压,这种现象称为霍尔效应,产生的电压称为霍尔电压,相应的将具有这样性质的半导体材料样品就称为霍尔元件。如图所示,利用电磁铁产生磁场,毫安表检测输入霍尔元件的电流,毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压。已知图中的霍尔元件是P型半导体,与金属导体不同,它内部形成电流的“载流子”是空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子)。图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后,电流表A和电表B、C都有明显示数,下列说法中正确的是:
A. 电表B为毫伏表,电表C为毫安表
B. 接线端2的电势高于接线端4的电势
C. 若调整电路,使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反,但大小不变,则毫伏表的示数将保持不变
D. 若适当减小R1、增大R2,则毫伏表示数一定增大
高三物理选择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A/之间会产生电热差,这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电热差U、电流I和磁感应强度B的关系 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仓兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两面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)电子所受的洛伦兹力的大小为______。
(3)当导体板上下两面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为_____。
(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为,其中n代表导体板单位体积中电子的个数。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
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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。
设电流I是由自由电子的定向流动形成的,电子的平均定向移动速度为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.电子所受的洛伦兹力的大小为________;
3.当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为________;
4.证明霍尔系数为k=,其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图12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’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的B的关系为: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是由电子定向移动形成的,电子平均定向速度为V,电量为e,回答下列问题:
(1)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)电子所受洛仑兹力的大小为
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受的静电力为 。
高三物理填空题简单题查看答案及解析
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, 給金属导体加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. 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v=U/Bd
D. 导体单位体积内的自由电子数为
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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间电压为已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是
A. M板比N板电势高
B. 霍尔元件是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器
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
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