【題目】利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖1，將一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差（霍爾電壓），這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產(chǎn)生霍爾電壓UH。當電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡時，EH和UH達到穩(wěn)定值。

(1)設(shè)半導體薄片的寬度（c、f間距）為1，請寫出UH和EH的關(guān)系式；若半導體材料是電子導電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高；

(2)已知半導體薄片內(nèi)單位體積中導電的自由電荷數(shù)為n，每個電荷量為q。理論表明霍爾電壓UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d、材料的性質(zhì)有關(guān)。試推導出UH的表達式，并指出表達式中體現(xiàn)材料性質(zhì)的物理量；

(3)圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反�；魻栐糜诒粶y圓盤的邊緣附近。當圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，霍爾元件輸出的電壓脈動信號圖像如圖3所示。若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導出圓盤轉(zhuǎn)速N的表達式。

【答案】（1）C端高（2）（3）

【解析】

試題（1）由C端高。

（2）當電場力與洛倫茲力相等時，得

得

（3） a.由于在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則 P=mNt

圓盤轉(zhuǎn)速為

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某個電場中，x軸上各點電勢φ隨x坐標變化如圖所示，一質(zhì)量m、電荷量+q的粒子只在電場力作用下能沿x軸做直線運動，下列說法中正確的是

A. x軸上x=x1和x=-x1兩點電場強度和電勢都相同

B. 粒子運動過程中，經(jīng)過x=x1和x=-x1兩點時速度一定相同

C. 粒子運動過程中，經(jīng)過x=x1點的加速度大于x=x2點加速度

D. 若粒子在x=-x1點由靜止釋放，則粒子到達O點時刻加速度為零，速度達到最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測繪一個額定電壓是3v，額定電流是0.2A的小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：

電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω)；

電流表（量程為0~250mA．內(nèi)阻約5Ω)；

電壓表（量程為0~3V．內(nèi)限約3kΩ)；

電鍵一個、導線若干。

滑動變阻器（最大阻值20Ω, 額定電流1A）

（1）實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖__________（填字母代號）。

（2）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果這個小燈泡兩端所加電壓為1V，則小燈泡在該溫度時的電阻是________Ω。隨著電壓增大，溫度升高，小燈泡的電阻_______。（填“增大”，“減小”或“不變”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1．在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖（b）所示．圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為t0和B0．導線的電阻不計．在0至t1時間內(nèi)，下列說法正確的是（ ）

A. R1中電流的方向由a到b通過R1

B. 電流的大小為

C. 線圈兩端的電壓大小為

D. 通過電阻R1的電荷量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中有一個長方形金屬線圈abcd，匝數(shù)，ad邊長，ab邊長。線圈的ad邊與磁場的左側(cè)邊界重合，如圖所示，線圈的電阻．用外力把線圈從左側(cè)邊界勻速平移出磁場，速度大小為。試求在線圈勻速平移出磁場的過程中：

（1）線圈產(chǎn)生的電動勢大��；

（2）b、c兩點間的電勢差；

（3）外力對線圈所做的功；

（4）通過線圈導線某截面的電量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗室新進一批規(guī)格為“3V，1W”的小燈泡，某物理興趣小組想測繪小燈泡的伏安特性曲線，要求電壓從0開始變化�，F(xiàn)有電源E（4V，內(nèi)阻不計），滑動變阻器R（0~20Ω，額定電流2A）、多用電表，開關(guān)S一個，導線若干，電流表A（0~0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）、電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）。

（1）粗測小燈泡的電阻，應(yīng)選擇多用電表_____（填“×1”、“×10”或“×100”）倍率的電阻檔，調(diào)零后，將表筆分別與小燈泡的兩極連接，示數(shù)如圖甲所示，試解釋此時電阻為何小于燈泡正常工作的電阻___________。

（2）請在圖乙所示的虛線框內(nèi)補畫出滿足實驗要求的電路圖________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（一）利用多用電表測量一個未知電阻的阻值，由于第一次選擇的歐姆擋不夠合適，又改換另一歐姆擋測量，兩次測量時電表指針所指的位置如圖甲中的虛線所示，下面列出這兩次測量中的有關(guān)操作：

A．將兩根表筆短接，并調(diào)零

B．將兩根表筆分別跟被測電阻的兩端接觸，觀察指針的位置

C．記下電阻值

D．將多用電表面板上旋鈕旋到R×100擋

E．將多用電表面板上旋鈕旋到R×10 擋

F．將多用電表面板上旋鈕旋到OFF擋

（1）根據(jù)上述有關(guān)操作將兩次的合理實驗步驟按順序?qū)懗觯ɡ蒙鲜霾僮黜椖壳懊娴淖帜副硎�，且可以重復使用�?/span>________。

（2）該電阻的阻值是________ Ω。

（二）如圖乙所示為一正在測量中的多用電表表盤。

（1）如果是用10 Ω擋測量電阻，則讀數(shù)為________Ω。

（2）如果是用直流10 mA擋測量電流，則讀數(shù)為______mA。

（3）如果是用直流5 V擋測量電壓，則讀數(shù)為________V。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學為了探究物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，進行了如下實驗：取一質(zhì)量為m的物體，使其在沿斜面方向的推力作用下向上運動，如圖甲所示，通過力傳感器得到推力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知斜面的傾角α＝30°，若取重力加速度g＝10m/s2，則由此可得（　　）

A. 物體的質(zhì)量為4kg

B. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為

C. 撤去推力F后，物體將做勻減速運動，最后可以靜止在斜面上

D. 撤去推力F后，物體下滑時的加速度為 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則

A． ，質(zhì)點恰好可以到達Q點

B． ，質(zhì)點不能到達Q點

C． ，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離

D． ，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離

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