【題目】將一塊長方體形狀的半導(dǎo)體材料樣品的表面垂直磁場方向置于磁場中,當(dāng)此半導(dǎo)體材料中通有與磁場方向垂直的電流時,在半導(dǎo)體材料與電流和磁場方向垂直的兩個側(cè)面會出現(xiàn)一定的電壓,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),產(chǎn)生的電壓稱為霍爾電壓,相應(yīng)的將具有這樣性質(zhì)的半導(dǎo)體材料樣品就稱為霍爾元件。如圖所示,利用電磁鐵產(chǎn)生磁場,毫安表檢測輸入霍爾元件的電流,毫伏表檢測霍爾元件輸出的霍爾電壓。已知圖中的霍爾元件是P型半導(dǎo)體,與金屬導(dǎo)體不同,它內(nèi)部形成電流的載流子是空穴(空穴可視為能自由移動帶正電的粒子)。圖中的12、3、4是霍爾元件上的四個接線端。當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合后,電流表A和電表BC都有明顯示數(shù),下列說法中正確的是:

A. 電表B為毫伏表,電表C為毫安表

B. 接線端2的電勢高于接線端4的電勢

C. 若調(diào)整電路,使通過電磁鐵和霍爾元件的電流與原電流方向相反,但大小不變,則毫伏表的示數(shù)將保持不變

D. 若適當(dāng)減小R1、增大R2,則毫伏表示數(shù)一定增大

【答案】BC

【解析】試題分析:由圖可知,電表B串聯(lián)在電源E2的電路中,故它是電流表,即毫安表,而電表C是并聯(lián)在2、4兩端的,它是測量霍爾電壓的,故它是電壓表即毫伏表,選項A錯誤;由于霍爾元件的載流子是帶正電的粒子,由磁場方向向下,電流方向由13,由左手定則可知,正電的粒子受到的洛倫茲力的方向指向極板以2,即接線端2的電勢高于接線端4的電勢,選項B正確;穩(wěn)定時,粒子受到的洛倫茲力與電場力相平衡,即Bqv=Eq=,解得U=Bvd,當(dāng)電流方向相反,但大小不變時,粒子的偏轉(zhuǎn)方向與原來相反,但仍存在如上的平衡關(guān)系式,由于電流的大小不變,由電流的微觀表達(dá)式I=neSv可知,其粒子的定向移動速度也不變,故霍爾電壓的大小不變,即毫伏表的示數(shù)將保持不變,選項C正確;若減小R1,則會讓B增大,若增大R2,會讓電流I減小,粒子的定向移動速率v也變小,則不能確定霍爾電壓的變化情況,故毫伏表的示數(shù)不一定增大,選項D錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M=40kg的平板車,車的上表面右側(cè)是一段長L=10m的水平軌道,水平軌道左側(cè)是一半徑R=025m的1/4光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在O′點相切車右端固定一個尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧,一質(zhì)量m=10kg的小物塊可視為質(zhì)點緊靠彈簧,小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=05整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將彈簧解除鎖定,小物塊被彈出,恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點A不考慮小物塊與輕彈簧碰撞時的能量損失,不計空氣阻力,取g=10m/s2求:

1解除鎖定前彈簧的彈性勢能;

2小物塊第二次經(jīng)過O′點時的速度大。

3小物塊與車最終相對靜止時距O′點的距離

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【題目】兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢線如圖中虛線所示,一帶電粒子以某一速度從圖中f點進(jìn)入電場,其運(yùn)動軌跡如圖中實線所示,若粒子只受靜電力作用,則下列說法中正確的是( )

A.f、b、c、d、e五點中,c點電場強(qiáng)度最大

B.帶電粒子的加速度逐漸變大

C.帶電粒子的速度先增大后減小

D.粒子經(jīng)過b點和d點時的速度大小相同

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【題目】小角度彎曲的鐵絲在外力撤銷后能恢復(fù)原狀,這種形變屬于形變.鐵絲被大角度彎折,外力撤銷后鐵絲不能恢復(fù)原狀,這種形變屬于形變.

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【題目】如圖所示,左側(cè)閉合電路中的電流大小為I1ab為一段長直導(dǎo)線;右側(cè)平行金屬導(dǎo)軌的左端連接有與ab平行的長直導(dǎo)線cd,在遠(yuǎn)離cd導(dǎo)線的右側(cè)空間存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場,在磁場區(qū)域放置垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒MN,當(dāng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動時,可以在cd上產(chǎn)生大小為I2的感應(yīng)電流。已知I1> I2,不計勻強(qiáng)磁場對導(dǎo)線abcd的作用,用f1f2分別表示導(dǎo)線cd ab的安培力大小和abcd的安培力大小,下列說法中正確的是

A. MN向左運(yùn)動,abcd兩導(dǎo)線相互吸引,f1=f2

B. MN向右運(yùn)動,abcd兩導(dǎo)線相互吸引,f1=f2

C. MN向左運(yùn)動,abcd兩導(dǎo)線相互吸引,f1>f2

D. MN向右運(yùn)動,abcd兩導(dǎo)線相互吸引,f1>f2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,等間距的平行實線表示電場線,虛線表示一個帶負(fù)電的粒子在該電場中運(yùn)動的軌跡,ab為運(yùn)動軌跡上的兩點。若不計粒子所受重力和空氣阻力的影響,下列說法中正確的是

A. 場強(qiáng)方向一定是沿圖中實線向右

B. 該粒子運(yùn)動過程中速度一定不斷增大

C. 該粒子一定是由ab運(yùn)動

D. 該粒子在a點的電勢能一定大于在b點的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】站在升降機(jī)中的人出現(xiàn)超重現(xiàn)象,則升降機(jī)可能(

A. 作加速上升 B. 作減速下降

C. 作加速下降 D. 作減速上升

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【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E。在其它象限中存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里。Ay軸上的一點,它到坐標(biāo)原點O的距離為h;Cx軸上的一點,到O的距離為L。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點進(jìn)入電場區(qū)域,繼而通過C點進(jìn)入磁場區(qū)域。并再次通過A點,此時速度方向與y軸正方向成銳角。不計重力作用。試求:

1)粒子經(jīng)過C點速度的大小和方向;

2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在直角三角形ABC內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),AB邊長度為d,.現(xiàn)垂直AB邊射A-群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度大小均為v的帶正電粒子,已知垂直AC邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間為,而運(yùn)動時間最長的粒子在磁場中的運(yùn)動時間為(不計重力).則下列判斷中正確的是

A. 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為4t0

B. 該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為

D. 粒子進(jìn)入磁場時速度大小為

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