- 霍尔效应及其应用
- 共370题
(2015秋•信阳月考)如图所示,一长方体导体材料放在匀强磁场中,现将该导体材料通一与磁场方面垂直的电流,测得上下两表面的电势高低情况是φM<φN,则下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、电子从右向左运动,根据左手定则,电子向上偏转,上表面得到电子带负电,下表面失去电子带正电,所以上表面的电势低于下表面的电势,导体材料靠负电荷导电,故B正确,A错误;
CD、根据电流的微观表达式:I=neSv=nedhv可知,h增大时,载流金属导体中的载流子运动的速度减小;
根据evB=e,解得U=vBh=
•hB=
,知与h无关,与B成正比,与d成反比.故C错误、D正确.
故选:BD.
如图所示,一块通电的铜板放在磁场中,板面垂直于磁场,板内通有如图所示方向的电流,a、b是铜板左、右边缘的两点,则( )
正确答案
解析
解:A、电流方向竖直向上,则电子从上往下流,根据左手定则,电子向左侧偏转,则左侧聚集较多的电子,右侧失去电子带正电,所以b点的电势高于a点的电势.故A错误,B正确.
C、仅电流增大时,电子的运动速度增加,受到的洛伦兹力增大,根据qvB=q,知U=Bdv,则电势差增大,即|Ua-Ub|增大.故C错误.
D、其他条件不变,只将铜板改为中性NaCl水溶液时,根据左手定则知,正负离子都向左偏,不产生霍尔效应,a、b电势相等.故D正确.
故选:BD.
磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气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之间有一个很强的匀强磁场,磁感应强度为B,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)垂直于磁场B的方向喷入磁场,每个离子的速度为v,电荷量大小为q,A、B两板间距为d,稳定时下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:等离子体进入磁场后,根据左手定则,知正离子向下偏,负离子向上偏.所以B板带正电,A板带负电.
最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有:.电动势E=U=Bvd.故B、C正确,A、D错误.
故选BC.
如图所示,是等离子体发电机的示意图,两平行金属板间距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里,要使该发电机电源的电动势为E,则等离子的速度v=______,a是电源的______极.
正确答案
正
解析
解:等离子体在洛伦兹力的作用下向两极板聚集,根据左手定则,正电荷受洛伦兹力向上,负电荷受洛伦兹力向下,故上极板带正电,下极板带负电;
当附加电场的电场力与洛伦兹力平衡时,两极板间电势差最大,等于电动势,根据平衡条件,有:
qvB=q
解得:v=;
故答案为:,正.
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( )
正确答案
解析
解:A、根据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UCD=
,n由材料决定,故U与材料有关;U还与厚度c成反比,与宽b无关,同时还与磁场B与电流I有关,故A错误、B正确.
C、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.故C错误.
D、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,应将元件的工作面保持竖直,让磁场垂直通过.故D错误.
故选:B.
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