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高中物理
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解答题
1.
(2024高二下·上海市月考)
根据霍尔效应用半导体材料制成的元件叫霍尔元件,它可将许多非电、非磁的物理量转变成电学量来进行检测和控制,在自动化生产等技术领域具有广泛应用。
(1) 某型号霍尔元件的主要部分由一块边长为L、厚度为d的正方形半导体薄片构成,电子的移动方向从SR边进入薄片朝PQ边运动。当突然垂直PQRS面施加一磁感强度为B方向如图所示的匀强磁场时,电子将( )
A .
在安培力作用下向PS侧积聚
B .
在洛伦兹力作用下向PS侧积聚
C .
在安培力作用下向QR侧积聚
D .
在洛伦兹力作用下向QR侧积聚
(2) 已知在电子积聚一侧的对侧会同时积累等量的正电荷,稳定后在薄片中形成场强为E的匀强电场,该电场中PS与QR边之间的电势差大小为( )
A .
EL
B .
C .
Ed
D .
(3) 利用该元件构成的磁传感器可将
变化转化为PS与QR边之间的电势差变化,并加以测量。如图所示,将这种磁传感器固定在自行车的车架上,并在车轮辐条上固定强磁铁,当车轮转动时,磁铁每次经过传感器都会在元件两侧产生一次电势差变化,只要测出哪些物理量,即可测得自行车的平均速率大小?请写出需要测量的物理量:
、
,自行车的平均速率测量公式为:
。
(4) 若车轮半径为R的自行车在绕半径为L的圆周匀速骑行,测得车速大小为v。某时刻车轮上P点恰与地面接触且不打滑,不考虑转弯时的车轮倾斜,则以地面为参照物,P点的加速度大小为
。
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