9.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域、如圖所示的霍爾元件置于垂直于元件工作面向里的勻強(qiáng)磁場B中,通以向右的電流I,已知矩形霍爾元件的寬度為b,厚度為d,電壓表接在元件的上下表面間,工作時測得其示數(shù)為U,載流子(元件中有可定向移動的電荷,稱為載流子)的電量為q,則下列說法正確的是( 。
A.元件內(nèi)載流子只受洛倫茲力的作用
B.元件工作時電壓表的示數(shù)僅與材料有關(guān)
C.增大霍爾元件的厚度d,工作時電壓表示數(shù)反而減小
D.若該元件是用金屬材料制成的,則工作時上表面電勢低

分析 在霍爾元件中,移動的是自由電子,根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性,即可知道上下兩側(cè)面會形成電勢差的正負(fù).上下表面間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢差U與什么因素有關(guān).

解答 解:A、元件內(nèi)載流子受到洛倫茲力和電場力的作用,故A錯誤;
B、設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c,有$q\frac{U}wr0yfwe=qvB$,I=nqvS=nqvbd,則U=Bvd=$B•\frac{I}{nqb}$.可知元件工作時電壓表的示數(shù)不僅與材料有關(guān),還與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流等因素有關(guān);增大d,電壓表示數(shù)不變,故BC錯誤;
D、若該元件是用金屬材料制成.移動的是電子,電子受到向上的洛倫茲力,向上偏轉(zhuǎn),上表面帶負(fù)電,因此工作時上表面電勢低,故D正確.
故選:D

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,以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.2015年11月24日,宿州下起了入冬以來的第一場雪.小明的爸爸用雪橇載著小明在水平的雪地里滑雪,如圖所示.已知小明和雪橇的總質(zhì)量為20kg.開始小明和雪橇處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)小明的爸爸用與水平方向夾角θ=37°、大小F=50N的力拉雪橇向前加速,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,不計雪橇與地面的摩擦)
(1)小明和雪橇一起向的運(yùn)動的加速度大?
(2)經(jīng)過4秒,雪橇的速度大。

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20.如圖所示,為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖,圓弧CD為半徑為R的四分之一的圓周,圓心為O,光線從AB面上的某點入射,入射角θ1=45°,它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點并恰好發(fā)生全反射.(已知光的真空中的傳播速度c=3.0×108m/s).
①畫出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖;
②求光線在該棱鏡中傳播的速度大小v.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板,上板帶負(fù)電,下板帶正電,三個質(zhì)量相等的粒子,一個帶正電,一個帶負(fù)電,一個不帶電.今讓這三個粒子以相同的水平速度,從兩極板左側(cè)中央先后垂直于電場方向射入勻強(qiáng)電場中,最后落在正極板上的a、b、c處,粒子所受重力不能忽略,則(  )
A.打在a處的粒子帶正電
B.打在b 處的粒子加速度最大
C.打在c處的粒子運(yùn)動時間最長
D.到達(dá)正極板時,打在c處的粒子動能最小

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4.某一電場中有a、b、c三點,其中ab沿電場方向,bc和電場方向不共線,將一個電荷量q=4×10-8C的正電荷從a點移到b點,電場力做功為W1=1.2×10-5J,求:
(1)a、b間電勢差
(2)若b點電勢比c點電勢低200V,若將電荷從c點移動a點,電場力做的功W2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.10月17日發(fā)射的“神舟十一號”飛船于10月21日與“天宮二號”順利實現(xiàn)了對接.在對接過程中,“神舟十一號”與“天宮二號”的相對速度非常小,可以認(rèn)為具有相同速率.它們的運(yùn)動可以看作是繞地球的勻速圓周運(yùn)動,設(shè)“神舟十一號”的質(zhì)量為m,對接處距離地球表面高度為h,地球的半徑為r,地球表面處的重力加速度為g,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,“神舟十一號”在對接時,下列結(jié)果正確的是( 。
A.對地球的引力大小為mgB.向心加速度為$\frac{r}{r+h}$g
C.周期為$\frac{2π(r+h)}{r}$$\sqrt{\frac{r+h}{g}}$D.動能為$\frac{mg{r}^{2}}{r+h}$

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1.如圖所示,在光滑絕緣水平面上,有一絕緣輕質(zhì)彎桿AOB,∠AOB=120°,彎桿可繞固定軸O在水平面內(nèi)做無摩擦的自由轉(zhuǎn)動.桿上A、B兩點分別固定著兩個質(zhì)量相同的帶電小球,其質(zhì)量均為m,電量分別為+q和-2q.已知OA=2OB=2L.空間存在水平向右,場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場,初始時刻OA與電場方向平行.(忽略兩小球間的相互作用)問:
(1)選O點電勢為0,求A、B兩球在初始時刻處電勢能之和;
(2)從初始位置開始釋放系統(tǒng),問轉(zhuǎn)過30°角時B球的速度是多少?(結(jié)果可用根號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.關(guān)于重力,下列說法正確的是( 。
A.球體的重心一定在球心上
B.物體上只有重心處才受到重力作用
C.物體向上拋出時受到的重力小于它靜止時受到的重力
D.同一物體在同一地點,無論運(yùn)動狀態(tài)如何,其所受重力都一樣大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.人們對力和運(yùn)動關(guān)系的認(rèn)識,經(jīng)歷了漫長的歷史過程,其中亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓等對力和運(yùn)動的關(guān)系,都提出了具有代表性的觀點.以下說法正確的是( 。
A.沒有外力作用時,物體不會運(yùn)動,這是牛頓第一定律的體現(xiàn)
B.伽利略運(yùn)用理想斜面實驗,進(jìn)行合理外推,認(rèn)識到物體受力越大,運(yùn)動越快
C.伽利略通過理想斜面實驗得出,如果沒有摩擦,-旦物體具有某一速度,物體將保持這一速度繼續(xù)運(yùn)動下去
D.物體所受的合外力最大時,速度卻可以為零;物體所受的合外力為零時,速度卻可以最大

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