如圖所示是利用“霍爾元件”測量磁場的磁感應強度的示意圖.“霍爾元件”是由半導體材料制成的矩形薄片,它的四邊各有一條引線.把它放入勻強磁場中,使薄片平面與磁場方向垂直,A.B兩引線與直流電源相連,C.D兩引線與電壓表相連.已知該半導體材料中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n、每個自由電荷的電量為q,元件的A.B兩邊距離為A.C.D兩邊距離為B.厚度為d,通過電流表讀出元件中通過的電流為I、從電壓表讀出電壓為U.

(1)已知磁場方向向下,C.D兩引線哪邊的電勢較高?
(2)求磁感應強度B的大。
 
(1)如果導電的是正電荷,則它們受到的洛侖茲力方向向里,即D端將積累正電荷,因此D端電勢較高.如果導電的是負電荷,則D端將積累負電荷,則C端電勢較高.       (2)B=nUqd/I

(1)如果導電的是正電荷,則它們受到的洛侖茲力方向向里,即D端將積累正電荷,因此D端電勢較高.如果導電的是負電荷,則D端將積累負電荷,則C端電勢較高.
(2)C.D兩端各積累一定量的正、負電荷,形成一定的電壓后,移動的自由電荷受到的電場力與磁場力平衡,即
其中電荷移動的速率v可由電流大小求出,即v=I/nqbd.
∴B=nUqd/I.
練習冊系列答案
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圖8-2-21
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D.帶電粒子在磁場中運動的半徑

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(1)如果此粒子放在y軸上,其坐標應滿足什么關系?
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(1)電場強度的大小。
(2)兩種情況中粒子由P運動到Q點所經(jīng)歷的時間之差。
 

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