Question

【題目】已知霍爾效應中導體兩側(cè)電勢差U與通電電流I的關(guān)系為等，其中k為霍爾系數(shù)(常量)、B為磁感應強度、I為電流、d為導體的厚度，如圖甲所示。為驗證霍爾效應，實驗小組準備了電源、開關(guān)、滑動變阻器、保護電阻、一塊金屬板、電流表、靜電計、導線等器材。已連接部分電路，如圖乙所示，金屬板區(qū)域的勻強磁場豎直向上。

(1)用筆畫線代替導線______，完成圖中電路的連接，要求通過金屬板的電流從零逐漸增加。開關(guān)閉合前，滑片應置于_________(填“最左端”或“最右端”)。

(2)改變滑片的位置，讀出電流表的示數(shù)，并用靜電計測量金屬板_______(填“前后”或“上下”)兩表面的電勢差。

(3)重復步驟(2)，多測幾組金屬板中U—I的數(shù)據(jù)，驗證霍爾效應中電勢差U與電流I的關(guān)系，并畫出U—I圖象。

(4)驗證了導體兩側(cè)電勢差U與通電電流I之間遵循關(guān)系后，若將磁場方向改為垂直金屬板前表面，測得滑動變阻器在某位置時，電流為I，電壓為U，該材料的霍爾系數(shù)為k，金屬板的各邊長度圖中已標出，則所加磁場的磁感應強度大小B=___________。

Answer 1

【答案】 最左端； 前后；

【解析】(1) 要求通過金屬板的電流從零逐漸增加，滑動變阻器是分壓式接法，連線如圖：

通過金屬板的電流從零開始，且為了電流表的安全，開關(guān)閉合前，滑片應置于最左端。

(2)金屬板區(qū)域的勻強磁場豎直向上，由左手定則可知前后兩表面形成電勢差，用靜電計測量金屬板前后兩表面的電勢差。

(4) 磁場方向改為垂直金屬板前表面，則上下表面間形成電勢差，由得。