利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流

利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流

题型:不详难度:来源:
利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是 (  )
A.上表面电势高
B.下表面电势高
C.该导体单位体积内的自由电子数为
I
edb
D.该导体单位体积内的自由电子数为
BI
eUb
魔方格
答案
A、电流方向水平向右,则自由电子的运动方向水平向左,根据左手定则,电子向上偏,上表面得到电子带负电,下表面失去电子带正电.所以下表面的电势高.故A错误,B正确.
    C、电流的微观表达式为I=nevS,n表示单位体积内的电子数,S表示横截面积,则n=
I
evS
=
I
evbd
.最终电子受电场力和洛伦兹力处于平衡,有:e
U
d
=evB
,则v=
U
Bd
.所以n=
I
ebd
U
Bd
=
BI
eUb
.故D正确,C错误.
故选BD.
举一反三
以下场合能用移动电话的是(  )
A.正在起飞的飞机上B.加油站中
C.面粉加工厂的厂房里D.运动的汽车里
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如图,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UN=RH
IB
d
,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关
(1)若半导体材料是自由电子导电的,请判断图1中______端(填c或f)的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式______.(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率.魔方格
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为了保证汽车刹车时车轮不被抱死,是车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动,这样既可以提高刹车效果,又不使车轮驶去控制,为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置,这种检测装置被称为电磁脉冲传感器,如果该装置检测出车轮不再转动,它就会自动放松刹车机构,让轮子仍保持缓慢转动状态,这就是ABS防抱死系统,如图是电磁脉冲传感器示意图,B是一根永久磁体,外面绕右线圈,它们的左端靠近一个铁质齿轮A,齿轮与转动的车轮是同步的,则以下的说法正确的是(  )
A.车轮转动时,由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线,产生输出电流
B.车轮转动时,由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化,产生输出电流
C.车轮转速减慢时,输出电流的周期变小,电流也变小
D.车轮转速减慢时,输出电流的周期变大,电流也变大
魔方格
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日常生活中,下列哪些情况利用了电磁感应现象(  )
A.录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上
B.发电机通过旋转磁场中的线圈发电
C.银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息
D.话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号
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利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是(  )
A.上表面电势高
B.下、下表面电势一样高
C.该导体单位体积内的自由电子数为
I
edb
D.该导体单位体积内的自由电子数为
BI
eUb
魔方格
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