將導(dǎo)體放在沿x軸方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿y方向的電流時(shí)，在導(dǎo)體的上下兩側(cè)面間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng).利用霍爾效應(yīng)的原理可以制造磁強(qiáng)計(jì)，測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖B-5所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面為邊長(zhǎng)等于a的正方形，放在沿x正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿y方向、大小為I的電流，已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導(dǎo)體導(dǎo)電過(guò)程中，自由電子所做的定向移動(dòng)可以認(rèn)為是勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出導(dǎo)體上下兩側(cè)面間的電勢(shì)差為U.求：
（1）導(dǎo)體上、下側(cè)面哪個(gè)面電勢(shì)較高；
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少.

（1）上側(cè)電勢(shì)高
（2）自由電子做定向移動(dòng)，視為勻速運(yùn)動(dòng)，速度設(shè)為v，有I=nea2v，電子受電場(chǎng)力和洛倫茲力而平衡，有=Bev.
解得  B=
【試題分析】
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?蘇州模擬）一塊N型半導(dǎo)體薄片（稱(chēng)霍爾元件），其橫載面為矩形，體積為b×c×d，如圖所示．已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e．將此元件放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿Z軸方向，并通有沿x軸方向的電流I．
（1）此元件的CC′兩個(gè)側(cè)面中，哪個(gè)面電勢(shì)高？
（2）試證明在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí)，此元件的CC′兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比
（3）磁強(qiáng)計(jì)是利用霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的儀器．其測(cè)量方法為：將導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，用毫安表測(cè)量通以電流I，用毫伏表測(cè)量C、C，間的電壓U CC′，就可測(cè)得B．若已知其霍爾系數(shù)k=
1ned
=10mV/mA?T．并測(cè)得UCC′=0.6mV，I=3mA．試求該元件所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

將導(dǎo)體放在沿x方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并通有沿y方向的電流時(shí)，在導(dǎo)體的上下兩側(cè)面間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng).利用霍爾效應(yīng)的原理可以制造磁強(qiáng)計(jì)，測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖6-5所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面為邊長(zhǎng)等于a的正方形，放在沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中通有沿y軸方向、大小為I的電流，已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導(dǎo)體導(dǎo)電過(guò)程中，自由電子所做的定向移動(dòng)可以認(rèn)為是勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出導(dǎo)體上下兩側(cè)面間的電勢(shì)差為U.求：

（1）導(dǎo)體上、下側(cè)面哪個(gè)電勢(shì)較高？

（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？

圖6-5

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇省沭陽(yáng)縣高二下學(xué)期期中調(diào)研測(cè)試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

一塊N型半導(dǎo)體薄片（稱(chēng)霍爾元件），其橫載面為矩形，體積為b×c×d，如圖所示。已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e，將此元件放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿z軸方向，并通有沿x軸方向的電流I。

(1)此元件的CC/兩個(gè)側(cè)面中，哪個(gè)面電勢(shì)高？
(2)試證明在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí)，此元件的CC/ 兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比；
(3)磁強(qiáng)計(jì)是利用霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的儀器。其測(cè)量方法為：將導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，用毫安表測(cè)量通以電流I，用毫伏表測(cè)量C、C/間的電壓U， 就可測(cè)得B。若已知其霍爾系數(shù)，并測(cè)得U =0.6mV，I=3mA。試求該元件所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆江蘇省沭陽(yáng)縣高二下學(xué)期期中調(diào)研測(cè)試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

一塊N型半導(dǎo)體薄片（稱(chēng)霍爾元件），其橫載面為矩形，體積為b×c×d，如圖所示。已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e，將此元件放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿z軸方向，并通有沿x軸方向的電流I。

(1)此元件的CC/兩個(gè)側(cè)面中，哪個(gè)面電勢(shì)高？

(2)試證明在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí)，此元件的CC/ 兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比；

(3)磁強(qiáng)計(jì)是利用霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的儀器。其測(cè)量方法為：將導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，用毫安表測(cè)量通以電流I，用毫伏表測(cè)量C、C/間的電壓U， 就可測(cè)得B。若已知其霍爾系數(shù)，并測(cè)得U =0.6mV，I=3mA。試求該元件所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

 

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