Question

【題目】已知霍爾效應(yīng)中導(dǎo)體兩側(cè)電勢(shì)差U與通電電流I的關(guān)系為等，其中k為霍爾系數(shù)(常量)、B為磁感應(yīng)強(qiáng)度、I為電流、d為導(dǎo)體的厚度，如圖甲所示。為驗(yàn)證霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備了電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、保護(hù)電阻、一塊金屬板、電流表、靜電計(jì)、導(dǎo)線等器材。已連接部分電路，如圖乙所示，金屬板區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上。

(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線______，完成圖中電路的連接，要求通過(guò)金屬板的電流從零逐漸增加。開(kāi)關(guān)閉合前，滑片應(yīng)置于_________(填“最左端”或“最右端”)。

(2)改變滑片的位置，讀出電流表的示數(shù)，并用靜電計(jì)測(cè)量金屬板_______(填“前后”或“上下”)兩表面的電勢(shì)差。

(3)重復(fù)步驟(2)，多測(cè)幾組金屬板中U—I的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證霍爾效應(yīng)中電勢(shì)差U與電流I的關(guān)系，并畫(huà)出U—I圖象。

(4)驗(yàn)證了導(dǎo)體兩側(cè)電勢(shì)差U與通電電流I之間遵循關(guān)系后，若將磁場(chǎng)方向改為垂直金屬板前表面，測(cè)得滑動(dòng)變阻器在某位置時(shí)，電流為I，電壓為U，該材料的霍爾系數(shù)為k，金屬板的各邊長(zhǎng)度圖中已標(biāo)出，則所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=___________。

Answer 1

【答案】 最左端； 前后；

【解析】(1) 要求通過(guò)金屬板的電流從零逐漸增加，滑動(dòng)變阻器是分壓式接法，連線如圖：

通過(guò)金屬板的電流從零開(kāi)始，且為了電流表的安全，開(kāi)關(guān)閉合前，滑片應(yīng)置于最左端。

(2)金屬板區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知前后兩表面形成電勢(shì)差，用靜電計(jì)測(cè)量金屬板前后兩表面的電勢(shì)差。

(4) 磁場(chǎng)方向改為垂直金屬板前表面，則上下表面間形成電勢(shì)差，由得。