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：简答题

简答题

如图所示为电磁流量计的示意图，在非磁性材料做成的圆形管道外加一匀强磁场区域，当管中的导电流体过此磁场区域时，测量出管壁上的a、b两点之间的电动势E，就可以知道液体的流量Q（单位时间内流过液体的体积）．已知管道的直径为D，磁感应强度为B，试推出Q与E的关系表达式．

正确答案

解：最终电荷受到洛伦兹力和电场力平衡，有：qvB=q，解得v=．

流速Q=vS=v•π（）2=•=．

答：Q与E的关系表达式为Q=．

解析

解：最终电荷受到洛伦兹力和电场力平衡，有：qvB=q，解得v=．

流速Q=vS=v•π（）2=•=．

答：Q与E的关系表达式为Q=．

题型：单选题

单选题

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是（　　）

A电势差UCD仅与材料有关

B仅增大磁感应强度时，C、D两面的电势差变大

C若霍尔元件中定向移动的是自由电子，则电势差UCD＞0

D在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平方向

正确答案

解析

解：A、根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD＜0．

CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有q=qvB，I=nqvS=nqvbc，则U=．故A、C错误，B正确．

D、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，由于磁场方向是水平方向，所以元件的工作面应保持竖直．故D错误．

故选：B．

题型：单选题

单选题

如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B．发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势（设电阻定律适用于此物理过程）．不计离子间相互作用及气体流动时的阻力，则可变电阻R消耗电功率的最大值为（　　）

正确答案

解析

解：运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为

r=ρ

根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R=r时，外电阻消耗的电功率最大．

此时R=ρ，

代入电功率P=（）2R中得到最大电功率为：

Pm=．

故选：B．

题型：填空题

填空题

一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示，在动脉血管的左右两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表．设血管的直径是d，磁场的磁感强度为B，电压表测出的电压为U．试求血流速度v=______和流量Q=______（即指单位时间内流过血管截面的血液体积）

正确答案

解析

解：当电场力和洛伦兹力相等时有：

qE=qvB，E=

则v=

流量为：

Q=vS=•=．

故答案为：，．

题型：多选题

多选题

某制药厂的污水处理站的管道中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为B，方向向下的匀强磁场，在前、后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正、负离子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压U，就可测出污水流量Q（单位时间内流出的污水体积）．则下列说法正确的是（　　）

A后表面的电势一定高于前表面的电势，与正、负哪种离子多少无关

B若污水中正、负离子数相同，则前、后表面的电势差为零

C在一定范围内，流量Q越大，两个电极间的电压U越大

D污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大

正确答案

A,C

解析

解：A、根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，知后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负离子的数目无关．故A正确．

B、后表面电势高于前表面，则两表面间形成电势差．故B错误．

C、最终离子受电场力和洛伦兹力平衡，有：qvB=q得，v=．Q=vS=．知流量越大，两个电极间的电压U越大，与正负离子的数目无关．故C正确，D错误．

故选：AC

继续学习棒棒哒，已是最后一个知识点

已完结

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