Question

10．如圖所示，金屬板放在垂直于它的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬板中有電流通過(guò)時(shí)（自由電子導(dǎo)電），在金屬板的上表面A和下表面A'之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)．關(guān)于霍爾效應(yīng)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 在上、下表面形成電勢(shì)差的過(guò)程中，電子受到的洛侖茲力方向向下
• B． 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，金屬板上表面A的電勢(shì)低于下表面A'的電勢(shì)
• C． 只減小通過(guò)金屬板的電流，則上、下表面的電勢(shì)差大小變大
• D． 只增大通過(guò)金屬板的電流，則上、下表面的電勢(shì)差大小變大

Answer 1

分析 根據(jù)電流的方向得出電子的運(yùn)動(dòng)方向，結(jié)合左手定則得出電子所受的洛倫茲力方向．根據(jù)上下表面所帶電荷的正負(fù)確定上下表面電勢(shì)的高低．穩(wěn)定時(shí)，抓住電子所受的洛倫茲力和電場(chǎng)力相等得出電勢(shì)差的表達(dá)式，根據(jù)電流的變化確定上下表面電勢(shì)差的高低．

解答 解：A、電流的方向水平向右，可知電子的運(yùn)動(dòng)方向向左，根據(jù)左手定則知，電子所受的洛倫茲力方向向上，上表面帶負(fù)電，下表面帶正電，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，金屬板上表面的電勢(shì)低于下表面的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、設(shè)上下表面的高度為d，穩(wěn)定時(shí)，有：$qvB=q\frac{U}bjzsajd$，則電勢(shì)差U=vBd，電流I=nqvS，減小電流，則v減小，電勢(shì)能減小，增大電流，則v增大，上下表面的電勢(shì)差變大，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)，所以可以用高中物理中的電磁學(xué)、力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等有關(guān)知識(shí)來(lái)進(jìn)行解釋?zhuān)�霍爾效�?yīng)原理的應(yīng)用常見(jiàn)的有：霍爾元件、磁流體發(fā)電機(jī)電磁流量計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)等．