5.如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,磁場垂直于霍爾元件的工作面向上,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)而間會產(chǎn)生電勢差,下列說法中正確的是( 。
A.電勢差的大小僅與磁感應(yīng)強度有關(guān)
B.若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢φC>φD
C.僅增大電流I時,電勢差變大
D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平

分析 在霍爾元件中,移動的是自由電子,根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性,即可知道C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD的正負(fù).CD間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢差UCD與什么因素有關(guān).

解答 解:A、根據(jù)CD間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c,有q$\frac{U}$=qvB,I=nqvS=nqvbc,則UCD=$\frac{BI}{nqc}$,n由材料決定,故U與材料有關(guān);U還與厚度c成反比,與寬b無關(guān),同時還與磁場B與電流I有關(guān),故A錯誤、C正確.
B、根據(jù)左手定則,電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn),C表面帶負(fù)電,D表面帶正電,所以D表面的電勢高,則UCD<0.故B錯誤.
D、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,應(yīng)將元件的工作面保持豎直,讓磁場垂直通過.故D錯誤.
故選:C.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子,以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,把質(zhì)量為m的正點電荷放在電場中無初速度釋放,只受電場力作用(不計重力),則以下說法正確的是( 。
A.點電荷的電勢能一定減小
B.點電荷的軌跡一定和電場線重合
C.點電荷的速度方向總是與所在處的電場線的切線方向一致
D.點電荷的加速度的方向與所在處的電場線的切線方向一致

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.一物體由靜止開始運動,其加速度隨時間變化如圖所示,請根據(jù)該圖畫出物體運動的速度-時間圖象(不必寫出計算過程).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點,如圖甲所示,一個電荷量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放,其運動的v-t圖象如圖乙所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是(  )
 
A.B點為中垂線上電場強度最大的點,場強E=1V/m
B.由C到A的過程中物塊的電勢能減小
C.由C點到A點電勢逐漸升高
D.A、B兩點間的電勢差UAB=5V

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,質(zhì)量為M=3kg的小車靜止在光滑的水平面上,小車上表面粗糙程度均相同,且離地面高度為h=0.8m,一質(zhì)量為m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點)從小車左側(cè)以v0=5m/s的速度滑上小車,在小車運動了t=2s后,從小車右端飛出,最后落在水平地面上,測得滑塊滑上小車位置和落地點之間的水平距離為s=7.8m,重力加速度大小為g=10m/s2.求:
(1)離開小車時滑塊的速度;
(2)小車的末速度及小車的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.實驗桌上有下列實驗儀器:
A.待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約7Ω);
B.直流電流表(量程0~0.6~3A,0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω,3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω;)
C.直流電壓表(量程0~3~15V,3V檔內(nèi)阻約5kΩ,15V檔內(nèi)阻約25kΩ);
D.滑動變阻器(阻值范圍為0~15Ω,允許最大電流為1A);
E.滑動變阻器(阻值范圍為0~1000Ω,允許最大電流為0.2A);
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干;
G.小燈泡“4V、0.4A”
請你解答下列問題:
(1)利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻,要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié),應(yīng)選擇的滑動變阻器是D(填代號).
(2)請將圖甲中實物連接完整,并畫出實驗電路圖.

(3)某同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù),作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示,由此可知電源的電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=6.0Ω;
(4)若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線,得到如圖乙所示的圖線b,如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路,此時小燈泡的實際功率為0.375 W.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.理論上已經(jīng)證明:電荷均勻分布的球殼在殼內(nèi)的電場強度為零.假設(shè)某星球是一半徑為R、電荷量為Q且電荷分布均勻的球體,靜電力常量為k,則星球表面下h深度處的電場強度的大小為( 。
A.0B.$\frac{kQ}{{R}^{2}}$C.$\frac{kQ(R-h)}{{R}^{3}}$D.$\frac{kQ}{(R-h)^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.質(zhì)量相同的甲、乙兩物體做勻加速直線運動的v-t圖象如圖所示,由圖可知(  )
A.甲、乙兩物體有相同的初速度
B.甲物體的運動速度增加比較快
C.乙物體所受的合外力較小
D.乙物體開始運動t2時間后與甲具有同樣大小的瞬時速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”,設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟是:

A.按如圖1擺好實驗裝置,
B.將質(zhì)量M=0.20kg的小車?yán)酱螯c計時器附近,并按住小車,
C.在總質(zhì)量m分別為10g、30g、50g的三種鉤碼中,挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤上,
D.接通打點計時器的電源(電源頻率為f=50Hz),然后釋放小車,打出一條紙帶.
①多次重復(fù)實驗,從中挑選一條點跡清晰的紙帶如圖2所示.把打下的第一點記作“0”,然后依次取若干個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,用毫米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1=0.0075m,d2=0.03001m,d3=0.0675m,d4=0.1200m,d5=0.1875m,d6=0.2700m,他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2)作為小車所受合力算出打下“0”點到打下“5”點合力做功.則合力做功W=0.0919J,小車動能的改變量Ek=0.0563J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
②此次實驗探究的結(jié)果,他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”,且誤差很大,顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素.請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是小車與桌面之間存在摩擦力;鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量.(寫出兩條即可)

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