厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U＝K·IB/d，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場．橫向電場對(duì)電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢差．設(shè)電流I是電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e，由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為K＝1/ne，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)．

 

答案：
解析：

電子受到橫向的靜電力F與洛侖茲力f相平衡eU/h＝Bev

①

通過導(dǎo)線的電流I＝q/t＝n(s·VΔt)e/Δt＝nSve＝nhdve

②

已知公式U＝KIB/d

③

由①②③得k＝1/ne。

 


提示：

電磁場的綜合題目。

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4－6所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U＝，式中的比例系數(shù)稱為霍爾系數(shù).霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢差.?

圖4－6

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

（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢?　　　?下側(cè)面A′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(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時(shí)，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，其中代表導(dǎo)體單位體積中電子的個(gè)數(shù).?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U＝k，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。

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

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A′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(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為________；

(4)證明霍爾系數(shù)為k＝，其中n代表導(dǎo)體內(nèi)單位體積中自由電子的個(gè)數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U＝k，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。

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

1.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A′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(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為________；

4.證明霍爾系數(shù)為k＝，其中n代表導(dǎo)體內(nèi)單位體積中自由電子的個(gè)數(shù)．

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年度江蘇省啟東中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U＝k，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。

設(shè)電流I是由自由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向移動(dòng)速度為v，電荷量為e，回答下列問題：
【小題1】達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A′的電勢(填“高于”“低于”或“等于”)；
【小題2】電子所受的洛倫茲力的大小為________；
【小題3】當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為________；
【小題4】證明霍爾系數(shù)為k＝，其中n代表導(dǎo)體內(nèi)單位體積中自由電子的個(gè)數(shù)．

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科目：高中物理 來源：2012屆度江蘇省高三上學(xué)期第二次月考物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U＝k，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。

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

1.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A′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(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為________；

4.證明霍爾系數(shù)為k＝，其中n代表導(dǎo)體內(nèi)單位體積中自由電子的個(gè)數(shù)．

 

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