Question

如圖6－1－2所示，厚度為h、寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應(yīng)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(yīng)．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＝k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_________(填“高于”“低于”或“等于”)下側(cè)面的電勢．

(2)電子所受的洛倫茲力的大小為_________．

(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)k＝，其中n代表導體板單位體積中電子的個數(shù)．

A．

t₁時刻通過線圈的磁通量為零

B．

t₂時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大

C．

t₃時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大

D．

每當e變換方向時，通過線圈的磁通量絕對值都為最大

Answer 1

答案：
解析：

(1)電子向左定向移動，由左手定則知電子受洛倫茲力向上，故上側(cè)面A積聚負電子，下側(cè)面積聚正電荷，上側(cè)面電勢低于下側(cè)面． 　　(2)f洛＝evB． 　　(3)F電＝Ee＝e． 　　(4)當靜電力和洛倫茲力平衡時： 　　e＝evB．U＝vBh．又I＝nevdh 　　由U＝k　k＝＝＝．