如下圖所示,厚度為h、寬度為d的導體放在垂直于它的磁感強度為B的勻強磁場中,當電流通過導體板時,在導體板的上側(cè)面A和下側(cè)面之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象叫霍爾效應.實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U、電流I和磁感應強度B的關(guān)系為U=,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù).霍爾效應可解釋如下:

  外部磁場的洛侖茲力,使運動的電子聚集在導體板的一側(cè),在導體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場,橫向電場對電子施加與洛侖茲力相反的靜電力,當靜電力與洛侖茲力達到平衡時,導體板上、下兩側(cè)面之間會形成穩(wěn)定的電勢差.設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的,電子的平均定向速度為v,電量為e,回答下列問題:

(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體板上側(cè)面A的電勢________(填“高于”、“低于” 或“等于”)下側(cè)面的電勢.

(2)電子所受洛侖茲力的大小為________.

(3)當導體板上下兩側(cè)面之間的電勢差為U時,電子所受靜電力大小為________.

(4)由靜電力與洛侖茲力平衡條件,證明霍爾系數(shù)為,其中n代表導體板的單位體積中的電子個數(shù).

答案:
解析:

(1)低于;(2)evB;(3);(4)略


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[  ]

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C.非晶體
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  如下圖所示,厚度為h,寬度為d的導體放在垂直于它的磁感應強度為B的均勻磁場中,當電流通過導體板時,在導體板的上側(cè)面A和下側(cè)面之間會產(chǎn)生電勢差.這種現(xiàn)象稱為霍爾效應.實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U=,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù).

  霍爾效應可解釋如下:外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側(cè),在導體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場,橫向電場對電子施加與洛倫茲力相反的靜電力,當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差.

  設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的,電子的平均定向速度為v,電量為e,回答下列問題:

(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面的電勢.(“填高于”、“低于”或“等于”)

(2)電子所受的洛倫茲力的大小________.

(3)當導體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時,電子所受靜電力的大小為________.

(4)由靜電力和洛倫茲力平衡的條件,證明霍爾系數(shù)為k=,其中n代表導體板單位體積中電子的個數(shù).

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如下圖所示,厚度為h,寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中.當電流通過導體板時,在導體板的上側(cè)面A和下側(cè)面之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應.實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U、電流I和B的關(guān)系為.式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù).

  霍爾效應可解釋如下:外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側(cè),在導體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場,橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力.當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板上、下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差.

  設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的,電子的平均定向速度為v,電荷量為e,回答下列問題:

  (1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面的電勢(填“高于”“低于”或“等于”);

  (2)電子所受的洛倫茲力的大小為________;

  (3)當導體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時,電子所受靜電力的大小為________;

  (4)由靜電力和洛倫茲力平衡的條件,證明霍爾系數(shù)為,其中n代表導體板單位體積中電子的個數(shù).

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