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U
M=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U
M,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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