20．一種半導體材料稱為“霍爾材料”，用它制成的元件稱為“霍爾元件”，這種材料有可定向移動的電荷，稱為“載流子”，每個載流子的電荷量大小為1個元電荷量，即q=1.6×10-19 C．在一次實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬=1.0×10-2 m、長=4.0×10-2 m、厚h=1×10-3 m，水平放置在磁感應(yīng)強度B=1.5T豎直方向上的勻強磁場中，bc方向通有I=3.0A的電流，如圖所示，沿寬度產(chǎn)生1.0×10-5 V的橫向電壓．
（1）假定載流子是電子，a、b兩端中哪端電勢較高？
（2）薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率多大？

分析 （1）根據(jù)左手定則判斷出電子的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定電勢的高低．
（2）抓住電子所受電場力和洛倫茲力平衡求出載流子定向運動的速率．

解答 解：（1）根據(jù)左手定則可確定a端電勢高．
（2）當導體內(nèi)由于載流子有沿電流方向所在的直線定向運動時，受洛倫茲力作用而產(chǎn)生橫向分運動，產(chǎn)生橫向電場，橫向電場的電場力與洛倫茲力平衡時，導體橫向電壓穩(wěn)定．
設(shè)載流子沿電流方向所在直線定向移動的速度為v，橫向電壓為Uab，橫向電場強度為E，電場力為Fe=e•E=e•$\frac{{U}_{ab}}{{L}_{ab}}$，磁場力FB=evB，
平衡時•$\frac{{U}_{ab}}{{L}_{ab}}$•e=evB，得v═6.7×10-4 m/s．
答：（1）a端電勢較高；
（2）薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率6.7×10-4 m/s．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電荷受電場力和洛倫茲力平衡．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：2，副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W，原線圈電路中接有電壓表和電流表．現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光．若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則（　　）
A．U=110$\sqrt{2}$V，I=0.2 AB．U=110 V，I=0.2 A
C．U=110 V，I=0.05 AD．U=110$\sqrt{2}$V，I=$\frac{{\sqrt{2}}}{5}$A

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．有一種測量人體重的電子秤，其原理圖如圖中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R（是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（實質(zhì)是理想電流表）．設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3A，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=39-0.03F（F和R的單位分別是N和Ω）．下列說法正確的是（　�。�
A．該稱能測量的最大體重是1200N
B．該稱能測量的最大體重是1300N
C．該稱零刻度線（即踏步空載時的刻度線）應(yīng)標在電流表G刻度盤0.3A處
D．長時間使用后電源電動勢不變，內(nèi)阻變大，則測得體重將大于正常體重

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，游樂場的“旋轉(zhuǎn)飛椅”非常剌激．隨著旋轉(zhuǎn)速度越來越大，飛椅會逐漸遠離圓柱．下列說法正確的是（　�。�
A．人受到的合力沿著繩子的方向B．人做圓周運動的圓心始終在同一點
C．這一現(xiàn)象屬于離心現(xiàn)象D．這一現(xiàn)象屬于向心現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，在粗糙水平板上放一個物體，使水平板和物體一起在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動，ab為水平直徑，cd為豎直直徑，在運動過程中木板始終保持水平，物塊相對木板始終靜止，則（　　）
A．物塊始終受到三個力作用
B．只有在a、b、c、d四點，物塊受到合外力才指向圓心
C．比較a、b兩位置，物塊經(jīng)過b位置時所受的摩擦力較大
D．物塊經(jīng)過d位置時，處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．在核反應(yīng)堆中，是靠熔化的鈉來傳遞核燃燒產(chǎn)生的熱量的．抽動液態(tài)鈉的“泵”有傳動部分不允許和鈉接觸，因此常使用一種稱為“電磁泵”的機械．如圖所示為這種泵的結(jié)構(gòu)，N、S為磁鐵的兩極，C為在磁場中的耐熱導管，熔融的鈉從其中流過，v為鈉的流動方向，要使鈉液加速，加在導管中鈉液的電流方向應(yīng)為（　�。�
A．由下流向上B．由上流向下C．逆著v的方向D．順著v的方向

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．毫米波的波長范圍為10～1mm，若波速為3.0×105 km/s，則它的最高頻率是3×108Hz，最長周期是3.3×10-8s．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．某同學在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操作：

（1）用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為2.06 cm．把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L．
（2）用秒表測量單擺的周期．當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為n=1，單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n=60時秒表的示數(shù)如圖乙所示，該單擺的周期是T=2.28 s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）測量出多組周期T、擺長L的數(shù)值后，畫出T2-L圖線如圖丙，此圖線斜率的物理意義是C
A．g       B.$\frac{1}{g}$     C.$\frac{4π2}{g}$      D.$\frac{g}{4π2}$
（4）在（3）中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線將不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比，其大小C
A．偏大  B．偏小  C．不變  D．都有可能
（5）該小組的另一同學沒有使用游標卡尺也測出了重力加速度，他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動周期T1，然后把擺線縮短適當?shù)拈L度△L，再測出其振動周期T2．用該同學測出的物理量表示重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}△L}{{T}_{1}^{2}-{T}_{2}^{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，一電動遙控小車停在水平地面上，小車質(zhì)量M=3kg，質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）靜止于車板上某處A，物塊與車板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，現(xiàn)使小車由靜止開始向右行駛，當運動時間t1=1.6s時物塊從車板上滑落，已知小車的速度v隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示，小車受到地面的摩擦阻力是小車對地面壓力的$\frac{1}{10}$，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物塊離開小車時，物塊的速度大��；
（2）0：1.6s時間內(nèi)小車的牽引力做的功W．

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