Question

3．中國科學家發(fā)現(xiàn)了量子反�；魻栃�應，楊振寧稱這一發(fā)現(xiàn)是諾貝爾獎級的成果．如圖所示，厚度為h，寬度為d的金屬導體，當磁場方向與電流方向垂直時，在金屬導體上下表面會產生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應．下列說法正確的是（　�。�

• A． 上表面的電勢高于下表面電勢
• B． 僅增大d時，上下表面的電勢差減小
• C． 僅增大h時，上下表面的電勢差增大
• D． 僅增大電流I時，上下表面的電勢差減小

Answer 1

分析 金屬導體中移動的是自由電子，根據左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得出電子的偏轉方向，比較出電勢的高低．最終電子受洛倫茲力和電場力平衡，根據平衡得出電勢差的大小表達式進行討論．

解答 解：A、根據左手定則，知自由電子向上偏轉，則上表面帶負電，下表面帶正電，下表面的電勢高于上表面．故A錯誤；
B、根據evB=e$\frac{U}{h}$，解得U=vBh，根據電流的微觀表達式I=neSv，故U=$\frac{I}{nes}$Bh=$\frac{IB}{ned}$，知僅增大d時，上下表面的電勢差減�。�故B正確；
C、根據evB=e$\frac{U}{h}$，解得U=vBh，根據電流的微觀表達式I=neSv，故U=$\frac{I}{nes}$Bh=$\frac{IB}{ned}$，知增大h，上下表面的電勢差不變，與h無關，故C錯誤；
D、根據evB=e$\frac{U}{h}$，解得U=vBh；根據電流的微觀表達式I=neSv，電流越大，電子的速度越大，故上下表面的電勢差越大，故D錯誤；
故選：B．

點評 所謂霍爾效應，是指磁場作用于載流金屬導體時，產生橫向電位差的物理現(xiàn)象．霍爾效應在新課標教材中作為課題研究材料，解答此題所需的知識都是考生應該掌握的．對于開放性物理試題，要有較強的閱讀能力和獲取信息能力．