Question

如图6－1－2所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝k式中的比例系数k称为霍尔系数．

霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场．横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力．当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差．

设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e，回答下列问题：

(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_________(填“高于”“低于”或“等于”)下侧面的电势．

(2)电子所受的洛伦兹力的大小为_________．

(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为_________．

(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数．

A．

t₁时刻通过线圈的磁通量为零

B．

t₂时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C．

t₃时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D．

每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大

Answer 1

答案：
解析：

(1)电子向左定向移动，由左手定则知电子受洛伦兹力向上，故上侧面A积聚负电子，下侧面积聚正电荷，上侧面电势低于下侧面． 　　(2)f洛＝evB． 　　(3)F电＝Ee＝e． 　　(4)当静电力和洛伦兹力平衡时： 　　e＝evB．U＝vBh．又I＝nevdh 　　由U＝k　k＝＝＝．