如图所示.厚度为h.宽度为d的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中.当电流流过导体板时.在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生电势差.这种现象叫霍尔效应.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，厚度为h，宽度为d的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流流过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生电势差，这种现象叫霍尔效应，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是电子的定向移动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e，回答下列问题：

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

(2)电子所受洛伦兹力的大小________；

(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k＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数．

答案：
解析：

　　巧解分析：这是一道日趋流行的信息给予题，即通过题给信息，在解题者的已有知识与陌生的实际问题之间架设“桥梁”，从而协助解题者在短时间内调动有关知识，在似曾相识的情境下有针对性地思考问题

　　巧解分析：这是一道日趋流行的信息给予题，即通过题给信息，在解题者的已有知识与陌生的实际问题之间架设“桥梁”，从而协助解题者在短时间内调动有关知识，在似曾相识的情境下有针对性地思考问题．

　　(1)当导体置于磁场时，导体中的自由电子在洛伦兹力作用下向上侧面偏转，结果A侧面有多余的电子，下侧面有多余的正电荷．故A侧面电势低于下侧面的电势．

　　(2)根据洛伦兹力公式f＝qvB可知，电子所受洛伦兹力的大小为f＝evB．

　　(3)当其上下侧面电势差为U时，电场强度E＝U/h，电子所受静电力F＝eU/h．而此时已达到稳定状态，由二力平衡得：F＝f，故本题填：eU/h或evB均可．

　　(4)由上问中的：eU/h＝evB得U＝hvB．单位体积内的电量q＝ne，单位体积的长度l＝1/hd，故电子通过单位体积的时间为：t＝l/v＝1/hdv，因而电流强度为：I＝q/t＝nehdv，将U，I代入U＝k得：k＝．

提示：

命题意图：本题考查左手定则、洛伦兹力、力的平衡、电场与电势差之间的关系以及电流强度的基础知识

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