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    如图4－6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，在导体板上侧面A和下侧面A′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＝，式中的比例系数称为霍尔系数.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.?

    图4－6

    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，电量为，回答下列问题：?

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

    （2）电子所受的洛伦兹力的大小为　　　　.?

    （３）当导体板上下两侧之间的电势差为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，证明霍尔系数为，其中代表导体单位体积中电子的个数.?

    解析：(1)自由电荷为电子，由左手定则可知，达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势低于下侧面A′的电势；?

    (2)?

    (3) ?

    (4)电子受到横向静电力与洛伦兹力的作用，两力平衡，有①?

    得②?

    通过导体的电流强度?

    由，有，得.?

    答案：（1）低于　（2）　（3）　（4）证明见解析

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    （1）如图（1）中给出的是螺旋测微器测量仪金属板厚度时的示数，读数应为
    7.324
    7.324
    mm．
    （2）小球做直线运动时的频闪照片如图（2）所示，已知频闪周期T=0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm．小球在位置A时速度大小vA=
    0.605
    0.605
    m/s，小球运动的加速度大小a=
    0.901
    0.901
    m/s2．
    （3）某同学用伏安法要准确测定一只约200电阻的阻值，除待测电阻外，还有如下实验仪器
    A．直流电源（电压3V，内阻不计）
    B．电压表V1（量程0-3V，内阻约为5kΩ）
    C．电压表V2（量程0-15V，内阻约为25kΩ）
    D．电流表A1（量程0-25mA，内阻约为1Ω）
    E．电流表A2（量程0-250mA，内阻约为0.1Ω）
    F．滑动变阻器一只，阻值0-20Ω
    G．电键一只，导线若干
    在上述仪器中，电压表应选择
    A1
    A1
    （填“V1”或“V2”），电流表应选择
    V1
    V1
    （填“A1”或“A2”）．请在如图（3）方框内画出电路原理图．

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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：2010-2011学年福建省泉州市晋江市季延中学高三（上）第四次月考物理试卷（解析版） 题型：解答题


    （1）如图（1）中给出的是螺旋测微器测量仪金属板厚度时的示数，读数应为______mm．
    （2）小球做直线运动时的频闪照片如图（2）所示，已知频闪周期T=0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm．小球在位置A时速度大小vA=______m/s，小球运动的加速度大小a=______m/s2．
    （3）某同学用伏安法要准确测定一只约200电阻的阻值，除待测电阻外，还有如下实验仪器
    A．直流电源（电压3V，内阻不计）
    B．电压表V1（量程0-3V，内阻约为5kΩ）
    C．电压表V2（量程0-15V，内阻约为25kΩ）
    D．电流表A1（量程0-25mA，内阻约为1Ω）
    E．电流表A2（量程0-250mA，内阻约为0.1Ω）
    F．滑动变阻器一只，阻值0-20Ω
    G．电键一只，导线若干
    在上述仪器中，电压表应选择______（填“V1”或“V2”），电流表应选择______（填“A1”或“A2”）．请在如图（3）方框内画出电路原理图．

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年安徽省阜阳三中高三（上）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题


    （1）如图（1）中给出的是螺旋测微器测量仪金属板厚度时的示数，读数应为______mm．
    （2）小球做直线运动时的频闪照片如图（2）所示，已知频闪周期T=0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm．小球在位置A时速度大小vA=______m/s，小球运动的加速度大小a=______m/s2．
    （3）某同学用伏安法要准确测定一只约200电阻的阻值，除待测电阻外，还有如下实验仪器
    A．直流电源（电压3V，内阻不计）
    B．电压表V1（量程0-3V，内阻约为5kΩ）
    C．电压表V2（量程0-15V，内阻约为25kΩ）
    D．电流表A1（量程0-25mA，内阻约为1Ω）
    E．电流表A2（量程0-250mA，内阻约为0.1Ω）
    F．滑动变阻器一只，阻值0-20Ω
    G．电键一只，导线若干
    在上述仪器中，电压表应选择______（填“V1”或“V2”），电流表应选择______（填“A1”或“A2”）．请在如图（3）方框内画出电路原理图．

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