当前位置: 高中物理 / 综合题
  • 1. (2018·浙江选考) 【加试题】压力波测量仪可将待测压力波转换为电压信号,其原理如图1所示。压力波p(t)进入弹性盒后,通过与铰链O相连的“-|”型轻杆L,驱动杆端头A处的微型霍尔片在磁场中沿X轴方向做微小振动,其位移x与压力p成正比(x=αp,α>0)。霍尔片的放大图如图2所示,它由长×宽×厚=a×b×d、单位体积内自由电子数为n的N型半导体制成。磁场方向垂直于X轴向上,磁感应强度大小为B=Bo(1-β|x|),β>0。无压力波输入时,霍尔片静止在x=0处,此时给霍尔片通以沿C1C2方向的电流I,则在侧面上D1 、D2两点间产生霍尔电压Uo。


    1. (1) 指出D1 、D2两点哪点电势高;
    2. (2) 推导出Uo与I、Bo之间的关系式(提示:电流I与自由电子定向移动速率v之间关系为I=nevbd,其中e为电子电荷量);
    3. (3) 弹性盒中输入压力波p(t),霍尔片中通以相同电流,测得霍尔电压UH随时间t变化图像如图3。忽略霍尔片在磁场中运动产生的电动势和阻尼,求压力波的振幅和频率。(结果用Uo、U1、to、α及β表示)

微信扫码预览、分享更方便