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，在導體板的上側面A和下側面之間會產生電勢差，這種現象稱為霍爾效應．實驗表明，當磁場不太強時，電勢差U、電流I和B的關系為U＝k式中的比例系數k稱為霍爾系數．

霍爾效應可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側，在導體板的另一側會出現多余的正電荷，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，導體板上下兩側之間就會形成穩定的電勢差．

設電流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)達到穩定狀態時，導體板上側面A的電勢_________(填“高于”“低于”或“等于”)下側面的電勢．

(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k＝，其中n代表導體板單位體積中電子的個數．

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，故上側面A積聚負電子，下側面積聚正電荷，上側面電勢低于下側面． 　　(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＝＝＝．