題目列表(包括答案和解析)
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如圖所示,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的均勻磁場中,當電流通過導體板時,在導體上側(cè)面A和下側(cè)面A′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和磁感應強度B的關系為,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方向相反的靜電力,當靜電力與洛侖茲力達到平衡時,導體板上下兩側(cè)面之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。設電流I是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,那么:
(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體板上兩側(cè)面A、A′哪一面電勢高?
(2)電子所受洛侖茲力的大小為多少?
(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多少?
(4)由靜電力和洛侖茲力平衡的條件,證明霍爾系數(shù)為,其中n代表導體單位體積中電子的個數(shù)。
如圖所示,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的關系為U=K.
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滋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K=,其中n代表導體板單位體積中電子的個數(shù).
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