- 霍尔效应及其应用
- 共370题
为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况,技术人员在排污管中安装了监测装置,该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔,其宽和高分别为b和c,左、右两端开口与排污管相连,如图所示.在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在空腔前、后两个侧面上各有长为a的相互平行且正对的电极M和N,M、N与内阻为R的电流表相连.污水从左向右流经该装置时,电流表将显示出污水排放情况.不考虑污水的电阻,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据左手定则,正离子往N板偏,负离子往M板偏,最终M板带负电,N板带正电,M板电势比N板电势低.故A正确.
B、最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,有q=qvB,污水的流量Q=vbc.所以MN两端间的电势差U=
.污水流量越大,电势差越大,电流表示数越大.增加磁感应强度,电势差增大,电流表示数也增大.电势差与污水中的离子浓度无关.故B错误,C、D正确.
故选:ACD.
为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.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.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、正负离子向右移动,受到洛伦兹力,根据左手定则,正离子向后表面偏,负离子向前表面偏.所以前表面比后表面电势低.故A、B错误.
C、Q=,则U=
,电压表的示数与磁感应强度、流量Q以及流量计的高有关,与离子浓度无关.故C错误.
D、最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡,有qE=qvB,即=vB.而污水流量Q=vbc=
bc=
,可知Q与U成正比,与a、b无关.故D正确.
故选:D.
如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a:b:c=5:3:2.在该长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1,2,3,4.在1、2两端加上恒定电压U,通过导体的电流为I1;在3,4两端加上恒定的电压U,通过导体的电流为I2,则I1:I2为( )
正确答案
解析
解:根据电阻定律R=得,当在1、2两端加上恒定电压U时,
,在在3、4两端加上恒定的电压时,
,所以
,根据欧姆定律I=
得,
.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
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,如图是它的示意图.平行金属板A、B之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,A、B两板间便产生电压.如果把A、B和用电器连接,A、B就是一个直流电源的两个电极.设A、B两板间距为d,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入A、B两板之间,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据左手定则,正电荷向下偏转,所以B板带正电,为直流电源的正极.故A错误,B正确.
C、最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有:qvB=,解得E=Bdv.故C正确,D错误.
故选BC.
如图是磁流体发电机的示意图,平行金属板间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,大量等离子体以某一速度平行于金属板垂直射入磁场中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时,由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下,所以正电荷会聚集的下极板上,负电荷受到的洛伦兹力向上,负电荷聚集到上极板上,故下极板相当于电源的正极,上极板相当于电源的负极,故A错误,B正确.
C、D、当粒子受力平衡时,洛伦兹力与电场力相等,即:qvB=qE=,增大射入速度或增大磁感应强度都可以使UAB增大,而与变阻器滑动触头移动无关,故C正确,D错误.
故选:BC.
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