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    精英家教网如图将一金属薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应．且满足Um=kIB/d，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．回答下列问题
    （1）关于c、f两侧面哪面的电势较高？
     
    （填c或f）
    （2）其他条件不变，只增加磁感应强度B的大小，霍尔电压Um会怎样变化？
     
    （填增大或减小）
    分析：根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而确定c、f两侧面的电势高低；结合电子所受的电场力和洛伦兹力平衡，得出霍尔电压Um，从而判断出其变化情况．
    解答：解：（1）电流的方向向右，则电子定向移动的方向水平向左，根据左手定则知，电子向f侧面偏转，f侧面带负电，c侧面带正电，所以c侧面电势高．
    （2）根据evB=e
    Um
    a
    ，因为电流I=nevS=nevad
    联立两式得，Um=
    IB
    ned
    ，增大磁感应强度，则Um增大．
    故答案为：（1）c，（2）增加．
    点评：解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会根据共点力平衡，结合电流的微观表达式得出霍尔电压的表达式是解决本题的关键．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应．其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH．当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UN=RH
    IB
    d
    ，其中比例系数RH称为霍尔系数，仅与材料性质有关
    （1）若半导体材料是自由电子导电的，请判断图1中
    C
    C
    端（填c或f）的电势高；
    （2）已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数RH的表达式
    1
    ne
    1
    ne
    ．（通过横截面积S的电流I=nevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域．
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    如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应．其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH．当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH
    IBd
    ，其中比例系数RH称为霍尔系数，仅与材料性质有关．
    （1）设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l，请写出UH和EH的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高；
    （2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数RH的表达式．（通过横截面积S的电流I=nevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率）；
    （3）图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反．霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近．当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示．
    a．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式．
    b．利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程．除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图，图（1）将一金属薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应．且满足UM=kIB/d，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．
    某同学通过实验来测定该金属的霍尔系数．已知该薄片的厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UM，记录数据如下表所示．
    I（?10-1A） 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
    UM（?10-1V） 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
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    （1）根据表中数据在给定坐标系中画出图线；
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    （2）利用图线求出该材料的霍尔系数k=
     
    ×10-3V?m?A-1?T-1（保留2位有效数字）；
    （3）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域．图（2）是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反．霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近．当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图（3）所示．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，则圆盘转速N的表达式：
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（1），将一金属薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。且满足UM＝kIB/d，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。

    某同学通过实验来测定该金属的霍尔系数。已知该薄片的厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UM，记录数据如下表所示。

    I（´10－1A）

    3.0

    6.0

    9.0

    12.0

    15.0

    18.0

    UM（´10－1V）

    1.1

    1.9

    3.4

    4.5

    6.2

    6.8

    （1）根据表中数据在给定坐标系中画出图线；

    （2）利用图线求出该材料的霍尔系数k=________´10－3V·m·A－1·T－1（保留2位有效数字）；

    （3）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。图（2）是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图（3）所示。若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，则圆盘转速N的表达式：_____________________。

     


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