霍尔效应及其应用
共370题

霍尔效应及其应用
共370题

热门试卷

题型：填空题

填空题

磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能．如图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的带电粒子，而整体呈中性）垂直喷射入磁场，A、B两板间便产生电压．A、B板哪一个是发电机的正极______每个离子的速度为v，电量大小为q，稳定时，磁流体发电机的电动势E=______．

正确答案

B板

Bdv

解析

解：由左手定则知正电荷运动的方向向里，掌心向左，所以正离子向下偏转，故B板是正极；

两板间电压稳定时满足：qvB=q，所以E=Bdv，则发电机的电动势E=Bdv；

故答案为：B板，Bdv．

题型：多选题

多选题

为了测量某地地磁场的水平分量Bx，课外兴趣小组进行了如图所示的实验：在横截面为长方形、只有上下表面A、B为金属板的导管中通以导电液体，将导管沿东西方向放置时，A、B两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量．假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为v、导管横截面的宽为a、高为b，A、B面的电势差为U．则下列判断正确的是（　　）

ABx=

BBx=

CA面的电势高于B面

DB面的电势高于A面

正确答案

B,C

解析

解：A、B、导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，则有qE=q=qvBx；

解得：Bx=，故A错误，B正确；

C、D、地磁场的水平分量从南向北，根据左手定则，正电荷A板偏转，负电荷向B板偏转，故A面的电势高于B面，故C正确，D错误；

故选：BC．

题型：单选题

单选题

如图所示，有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中，磁感应强度B，金属块的厚度为d，高为h，当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为（上下两面M、N上的电压为U）（　　）

正确答案

解析

解：由图，磁场方向向里，电子向左移动，根据左手定则，电子向上表面偏转，上表面得到电子带负电，下表面带正电；

那么根据e=evB，I=neSv=nehdv，得：n=，故B正确，ACD错误．

故选：B．

题型：单选题

单选题

2013年4月9日，由清华大学薛其坤院士率领的实验团队对霍尔效应的研究取得重大的进展．如图是利用霍尔效应制成的污水流量计的原理图，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，有垂直上下底面的匀强磁场B，前后内侧面分别固定有金属板电极．流量Q的污水充满管道从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压．下列说法中正确的是（　　）

A后表面比前表面电势低

B污水流量越大，电压表的示数越小

C污水中离子浓度越高，电压表的示数不变

D增大所加磁场的磁感应强度，电压表的示数减小

正确答案

解析

解：A、根据左手定则，知正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，则后表面的电势一定高于前表面的电势；故A错误；

B、最终离子受电场力和洛伦兹力平衡，有：qvB=q，则电势差U=vBb；

流量Q=vS=vbc=；

故：U=，故流量Q越大，电压越大，故B错误；

C、U=，故电压与污水中离子浓度无关，故C正确；

D、U=，故大所加磁场的磁感应强度B，电压表的示数U将增加，故D错误；

故选：C．

题型：简答题

简答题

如图所示为实验用磁流体发电机原理图，两极间距d=20cm，磁场磁感应强度B=0.5T．若接入额定功率P=100W的灯泡，恰好正常发光，且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω，不计发电机内阻．求：

（1）打在下极板上的离子的带电性质；

（2）等离子体的流速大小；

（3）若等离子体均为带电量为e（e为原电荷）的离子，每秒钟打在极板上的离子数．

正确答案

解：（1）由左手定则知，正离子将打在下极板上，下极板带正电；

（2）灯泡的额定电压为U==V=100V

发电机的电动势E=U=100V

稳定时对离子由受力平衡知=qvB

所以V==m/s=1000m/s

（3）I==A=1A

单位时间打在下极板的粒子数目为N====3.13×1018个

答：（1）打在下极板上的离子的带电性质为正；

（2）等离子体的流速大小为1000m/s；

（3）若等离子体均为带电量为e（e为原电荷）的离子，每秒钟打在极板上的离子数为3.13×1018．

解析

解：（1）由左手定则知，正离子将打在下极板上，下极板带正电；

（2）灯泡的额定电压为U==V=100V

发电机的电动势E=U=100V

稳定时对离子由受力平衡知=qvB

所以V==m/s=1000m/s

（3）I==A=1A

单位时间打在下极板的粒子数目为N====3.13×1018个

答：（1）打在下极板上的离子的带电性质为正；

（2）等离子体的流速大小为1000m/s；

（3）若等离子体均为带电量为e（e为原电荷）的离子，每秒钟打在极板上的离子数为3.13×1018．

继续学习棒棒哒，已是最后一个知识点

已完结

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