15．玩具市場熱賣的“懸浮地球儀”是利用頂部磁鐵和底盤電磁鐵的相斥實現(xiàn)懸浮的，它在外力微擾后能快速恢復(fù)平衡的秘密在于底盤中的霍爾偵測器，工作時通過偵測器的電流保持恒定，當外力微擾使得Z軸方向垂直穿過偵測器的磁場發(fā)生變化時，偵測器y軸上下表面的電勢差U也將隨之改變，U的改變會觸發(fā)電磁鐵中的補償電路開始工作從而實現(xiàn)新的平衡，如圖所示．下列解讀正確的是（　�。�
A．磁感應(yīng)強度B越大，y軸上下表面的電勢差U越大
B．磁感應(yīng)強度B越小，y軸上下表面的電勢差U越大
C．霍爾偵測器工作時y軸上表面的電勢高
D．y軸上下表面電勢差U的大小不受表面間距離的影響

分析 霍爾元件中移動的是自由電子，自由電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而可知道上下表面電勢的高低．上下兩表面分別帶上正負電荷，從而形成電勢差，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．

解答 解：AB、最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有q$\frac{U}{c}$=qvB，電流的微觀表達式為：
I=nqvS=nqvbc，
所以U=$\frac{BI}{nqb}$．B越大，上、下表面的電勢差U越大．電流越大，上、下表面的電勢差U越大．故A正確，B錯誤．
C、霍爾元件中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向下表面偏轉(zhuǎn)，所以上表面電勢高．故C正確．
D、根據(jù)U=$\frac{BI}{nqb}$可知，上下表面電勢差U的大小與表面間距離的無關(guān)．故D正確．
故選：ACD．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，上下表面形成穩(wěn)定的電勢差．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．某同學想測量電壓表0～3V擋的內(nèi)阻，他從實驗室拿來一個多用電表、3節(jié)干電池、50Ω的滑動變阻器1個、開關(guān)和若干導線．

（1）先用多用表粗測其內(nèi)阻，把選擇開關(guān)旋到歐姆擋的“100”倍率，將紅（填“紅”或“黑”）表筆接電壓表的“-”接線柱，另一只表筆接“3V”的接線柱，多用表的指針位置如圖1所示，則電壓表的內(nèi)阻為3000Ω．
（2）再用伏安法測量其內(nèi)阻，把多用表的選擇開關(guān)旋到直流電流的1（填“100”“10”或“1”）mA擋，請在圖2完成其余的連線．
（3）實驗中多用表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，則電壓表的內(nèi)阻為RV=$\frac{U}{I}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．如圖所示，質(zhì)量mB=2kg的平板車B上表面水平，在平板車左端相對于車靜止著一塊質(zhì)量mA=2kg的物塊A，A、B一起以大小為v1=0.5m/s的速度向左運動，一顆質(zhì)量m0=0.01kg的子彈以大小為v0=600m/s的水平初速度向右瞬間射穿A后，速度變?yōu)関=200m/s．已知A與B之間的動摩擦因數(shù)不為零，且A與B最終達到相對靜止時A剛好停在B的右端，車長L=1m，g=10m/s2，求：
（1）A、B間的動摩擦因數(shù)；
（2）整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列說法正確的是（　�。�
A．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增加
B．浸潤和不浸潤現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)
C．一定質(zhì)量的0℃的水的內(nèi)能大于等質(zhì)量的0℃的冰的內(nèi)能
D．氣體的壓強是由于氣體分子間的相互排斥而產(chǎn)生的
E．一些昆蟲可以停在水面上，是由于水表面存在表面張力的緣故

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．2016年1月26日，首趟“義烏-德黑蘭”班列從新疆阿拉山口處境，途經(jīng)哈薩克斯坦、土庫曼斯坦等4個國家，經(jīng)過兩次換軌，經(jīng)歷398小時，跨越10339公里抵達伊朗首都德黑蘭．關(guān)于“首趟班列”同學們的議論正確的是（　�。�
A．測算列車過“阿拉山口”所用的時間時可將專列視為質(zhì)點
B．我們可以計算出這趟班列平均速度的大小
C．列車的運動全程無法用位移隨時間變化的圖象來描述
D．列車過彎道時超速將會加劇對彎道內(nèi)軌的磨損

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．一種電子靶向治療儀的內(nèi)部有一段絕緣的彎管，由兩段半徑為R的$\frac{1}{4}$圓管和一段可伸縮調(diào)節(jié)的直管BC組成，彎管定位在豎直平面坐標系xoy上，治療儀工作時可以根據(jù)需要給彎管空間施加上不同方向的勻強電場，用以控制具有放射性的藥物小球，如圖所示，現(xiàn)讓一大小和管口吻合、帶正電的藥物小球從距離管口A正上方5R的位置自由下落，當小球進入管口時，治療儀開始在整個空間施加勻強電場．忽略空氣阻力和摩擦，小球可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m帶電量為q，請解答：
（1）若小球在管內(nèi)運動過程中速度大小保持不變，求所加電場的場強大小和方向．
（2）調(diào)節(jié)BC長度值2.5R，若小球在管內(nèi)運動過程中的速度逐漸減小，且小球脫離管口D時對圓管無作用力，脫離后小球做類平拋運動，求所加電場的場強大小和方向．
（3）若所加的電場如（2）中所述，求當BC分別取何值時小球與y軸的交點和管口A的距離有極值，并寫出極值的區(qū)間范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．下列與物理學史相關(guān)的敘述正確的（　�。� 
A．牛頓利用裝置（1）測量出了引力常量
B．安培利用裝置（2）總結(jié)出了電荷間的相互作用規(guī)律
C．牛頓根據(jù)開普勒第三定律、從向心力規(guī)律出發(fā)，用數(shù)學方法證明了太陽與地球之間的引力大小與其距離的平方成反比
D．牛頓猜想：地面物體所受地球的引力，與月球所受地球的引力是同一種力．并進行“月-地”檢驗，即：“月球繞地球做圓周運動的向心加速度與地表物體的向心加速度的比值”等于“月球到地球軌道的平方與地球半徑的平方的比值”

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．如圖所示，在坐標系oxy的第一象限內(nèi)有E=1.0×103V/m、方向沿y軸負方向的勻強電場，在第四象限有B=1T、方向垂直紙面向里長為10m、寬為1m緊貼x、y軸的勻強磁場．現(xiàn)有質(zhì)荷比$\frac{m}{q}$=10-3kg/C的帶正電粒子從y軸上的A點以速度V0=2.0×103m/s沿x軸正向射出，進入磁場時速度方向與x軸方向成45°角，粒子的重力忽略不計．求：
（1）A點到坐標原點O的距離；
（2）粒子從A出發(fā)到最終離開磁場的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，有5000個質(zhì)量均為m的小球，將它們用長度相等的輕繩依次連接，再將其左端用細繩固定在天花板上，右端施加一水平力，使與天花板相連接的輕繩和水平方向的夾角為45°的同時全部小球靜止．求：
（1）輕繩對天花板的拉力大��；
（2）第2500個小球與第2501個小球之間輕繩張力的大小．

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同步練習冊答案