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				精英家教網(wǎng)如圖將一金屬薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．且滿足Um=kIB/d，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．回答下列問題
          （1）關(guān)于c、f兩側(cè)面哪面的電勢較高？
           
          （填c或f）
          （2）其他條件不變，只增加磁感應(yīng)強度B的大小，霍爾電壓Um會怎樣變化？
           
          （填增大或減�。�			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：根據(jù)左手定則判斷出電子的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定c、f兩側(cè)面的電勢高低；結(jié)合電子所受的電場力和洛倫茲力平衡，得出霍爾電壓Um，從而判斷出其變化情況．
          解答：解：（1）電流的方向向右，則電子定向移動的方向水平向左，根據(jù)左手定則知，電子向f側(cè)面偏轉(zhuǎn)，f側(cè)面帶負(fù)電，c側(cè)面帶正電，所以c側(cè)面電勢高．
          （2）根據(jù)evB=e
          Um
          a
          ，因為電流I=nevS=nevad
          聯(lián)立兩式得，Um=
          IB
          ned
          ，增大磁感應(yīng)強度，則Um增大．
          故答案為：（1）c，（2）增加．
          點評：解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，會根據(jù)共點力平衡，結(jié)合電流的微觀表達(dá)式得出霍爾電壓的表達(dá)式是解決本題的關(guān)鍵．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產(chǎn)生霍爾電勢差UH．當(dāng)電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，EH和UH達(dá)到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關(guān)系式UN=RH
          IB
          d
          ，其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)
          （1）若半導(dǎo)體材料是自由電子導(dǎo)電的，請判斷圖1中
          C
          C
          端（填c或f）的電勢高；
          （2）已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導(dǎo)出霍爾系數(shù)RH的表達(dá)式
          1
          ne
          1
          ne
          ．（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導(dǎo)電電子定向移動的平均速率．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域．
          精英家教網(wǎng)
          如圖1，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產(chǎn)生霍爾電勢差UH．當(dāng)電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，EH和UH達(dá)到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關(guān)系式UH=RH
          IBd
          ，其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)．
          （1）設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出UH和EH的關(guān)系式；若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
          （2）已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導(dǎo)出霍爾系數(shù)RH的表達(dá)式．（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導(dǎo)電電子定向移動的平均速率）；
          （3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近．當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖3所示．
          a．若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導(dǎo)出圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式．
          b．利用霍爾測速儀可以測量汽車行駛的里程．除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設(shè)想．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖，圖（1）將一金屬薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．且滿足UM=kIB/d，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．
          某同學(xué)通過實驗來測定該金屬的霍爾系數(shù)．已知該薄片的厚度d=0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度B=0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UM，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．
          

          


          
I（?10-1A）
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
          

          
UM（?10-1V）
1.1
1.9
3.4
4.5
6.2
6.8
          精英家教網(wǎng)
          （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)系中畫出圖線；
          精英家教網(wǎng)
          （2）利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)k=
           
          ×10-3V?m?A-1?T-1（保留2位有效數(shù)字）；
          （3）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域．圖（2）是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近．當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖（3）所示．若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式：
           
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖（1），將一金屬薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。且滿足UM＝kIB/d，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)。
              
          某同學(xué)通過實驗來測定該金屬的霍爾系數(shù)。已知該薄片的厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UM，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。
              
             
                  
          I（´10－1A）
                        		        
          3.0
                        		        
          6.0
                        		        
          9.0
                        		        
          12.0
                        		        
          15.0
                        		        
          18.0
                        		   
             
                  
          UM（´10－1V）
                        		        
          1.1
                        		        
          1.9
                        		        
          3.4
                        		        
          4.5
                        		        
          6.2
                        		        
          6.8
                        		   
            
                          
          （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)系中畫出圖線；
              
          （2）利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)k=________´10－3V·m·A－1·T－1（保留2位有效數(shù)字）；
              
          （3）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。圖（2）是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反。霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近。當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖像如圖（3）所示。若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式：_____________________。
              
                                                                      
              
             
                 
             
                     
            
               
                                                      
              
          

			
          

			
          
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