分析 (1)由左手定则分析电子的移动方向,从而得出两板间的电势高低;
(2)根据电子受力平衡时受到的洛仑兹力与电场力相等,联立电流的微观表达式可求得个数;
(3)电子在电场的作用下做定向运动,同时由于受到碰撞而减速,根据运动学公式可明确平均速度,再由电流的微观表达及欧姆定律可求得电阻率.
解答 解:
(1)由左手定则可知,自由电子受力向上;故转移到上表面,下表面带正电,故下表面的电势高;
(2)电子受洛仑兹力f=Bev①
板间的场强$E=\frac{U}{b}$②
电子受到的电场力
F=Ee③F=f④
由电流的微观定义可知:I=neabv⑤
联立①②③④⑤$n=\frac{IB}{eaU}$
(3)设金属导电材料内的匀强电场强度为E
电子定向移动的加速度为$a=\frac{eE}{m}$
经过时间t获得的定向移动速度为$v=at=\frac{eEt}{m}$
在时间t内的平均速度为$\overline{v}$=$\frac{1}{2}$v=$\frac{eEt}{2m}$
电流为I=nes$\overline{v}$=$\frac{n{e}^{2}SEt}{2m}$
欧姆定律$I=\frac{El}{R}=\frac{El}{{ρ\frac{l}{S}}}=\frac{ES}{ρ}$
得$ρ=\frac{2m}{{n{e^2}t}}$
答:(1)下极板电势高;(2)导电材料单位体积内的自由电子数量n为$\frac{BI}{eaU}$;(3)这种金属的电阻率为$\frac{2m}{n{e}^{2}t}$.
点评 本题考查电流的形成原因及霍尔效应,要注意能分析物理情况,联立所学物理规律准确的描述电流的微观意义.
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体的速度大小 | B. | 物体受到的外力大小 | ||
C. | 物体的质量大小 | D. | 物体的加速度大小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 圆盘产生的电动势为$\frac{1}{2}$Bωl2,流过电阻R 的电流方向为从b到a | |
B. | 圆盘产生的电动势为$\frac{1}{2}$Bωl2,流过电阻R 的电流方向为从a到b | |
C. | 圆盘产生的电动势为Bωπl2,流过电阻R 的电流方向为从b到a | |
D. | 圆盘产生的电动势为Bωπl2,流过电阻R 的电流方向为从a到b |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 开关S闭合瞬时,小灯泡立即变亮 | |
B. | 开关S闭合瞬时,小灯泡将慢慢变亮 | |
C. | 开关S断开瞬时,小灯泡慢慢熄灭 | |
D. | 开关S断开瞬时,小灯泡先闪亮一下,再慢慢熄灭 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{1}{4}$F | B. | $\frac{1}{2}$F | C. | 2F | D. | 4F |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 1m/s2 | B. | 3m/s 2 | C. | 2m/s 2 | D. | 0.5m/s 2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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