当前位置: 高中物理 /
  • 1. (2024高二下·重庆市月考)  如图所示,厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时电势差U、电流I和B的关系为 , 式中的比例系数k称为霍尔系数。

    霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

    设电流I是电子定向运动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:

    1. (1) 达到稳定的状态时,导体板上侧面A的电势(填“高于”、“低于”或“等于”)下侧面的电势;
    2. (2) 电子所受的洛伦兹力的大小为
    3. (3) 当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为
    4. (4) 由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数,其中n代表导体板单位体积中电子的个数。

微信扫码预览、分享更方便