将导体放在沿x方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向的电流时,在导体的上下两侧面间会出现电势差,这个现象称为霍尔效应.利用霍尔效应的原理可以制造磁强计,测量磁场的

将导体放在沿x方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向的电流时,在导体的上下两侧面间会出现电势差,这个现象称为霍尔效应.利用霍尔效应的原理可以制造磁强计,测量磁场的

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将导体放在沿x方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向的电流时,在导体的上下两侧面间会出现电势差,这个现象称为霍尔效应.利用霍尔效应的原理可以制造磁强计,测量磁场的磁感应强度.
磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面为边长等于a的正方形,放在沿x正方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流,已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e,金属导体导电过程中,自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动,测出导体上下两侧面间的电势差为U.求:
(1)导体上、下侧面那个电势较高?
(2)磁场的磁感应强度是多少?魔方格
答案
(1)根据左手定则知,电子向下侧偏转,则导体下表面电势较低,上侧电势高.
(2)自由电子做定向移动,视为匀速运动,速度设为v,有I=nea2v
电子受电场力和洛伦兹力平衡,有e
U
a
=Bev

解得B=
neaU
I

答:(1)上侧电势高.
(2)磁场的磁感应强度是
neaU
I
举一反三
如图所示,在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中,射出时粒子的动能减小了,为了使粒子射出时比射入时的动能增大,在不计重力的情况下,可采取的方法是(其它条件不变)(  )
A.增大粒子射入时的速度B.增大磁场的磁感应强度
C.增大电场的电场强度D.改变粒子的带电性质
魔方格
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如图所示,一电量为q的带电粒子在竖直向上的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B正交的空间区域做竖直平面内的匀速圆周运动,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.粒子带负电
B.粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动
C.粒子的质量为
Eq
g
D.粒子从圆轨道的最高点运动到最低点的时间为
πE
gB
魔方格
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如图地面附近的空间存在着足够大的水平匀强磁场B,和与之垂直的水平匀强电场E(方向未画出),一个带电质点在与磁场垂直的平面内沿直线斜向上运动(图中虚线),设在运动过程中质点的电量和质量都不变,下列分析错误的是(  )
A.带电质点所带的电荷一定是正电
B.带电质点的运动可能是加速的
C.带点质点的运动一定是匀速的
D.匀强电场的方向一定向右
魔方格
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不考虑重力作用,有关带电粒子在电场或磁场中运动的说法哪些是正确的(  )
A.在电场中可能作匀变速直线运动或匀变速曲线运动
B.在匀强磁场中可能做匀速直线运动或变加速曲线运动
C.在电场中不能做匀速圆周运动
D.在匀强磁场中不能做类平抛运动
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如图是磁流体发电机的原理示意图,通道的上、下两个面是两块平行金属板,水平放置,通道的横截面积是边长为d的正方形.匀强磁场的方向垂直前、后两个侧面(即垂直图中纸面向里),磁感应强度为B.一等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电与负电的微粒,而从整体来说呈电中性)以速度v流过通道,这时两金属板上就聚集电荷,产生电压.已知发电机的等效内阻为r,负载电阻为R.试求:
(1)发电机的电动势;
(2)发电机的总功率和输出功率.魔方格
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