如右圖,為探討霍爾效應(yīng),取一塊長度為a、寬度為b、厚度為d的金屬導(dǎo)體, 給金屬導(dǎo)體加與側(cè)面垂直的勻強磁場B, 且通以圖示方向的電流I時, 用電壓表測得導(dǎo)體上、下表面M、N間電壓為U. 已知自由電子的電荷量為e. 下列說法中正確的是
A.M板比N板電勢低
B.導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)越多, 電壓表的示數(shù)越大
C.導(dǎo)體中自由電子定向移動的速度為v=U/B
D.導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為
AD

試題分析:如圖,電流方向向右,電子定向移動方向向左,根據(jù)左手定則判斷可知,電子所受的洛倫茲力方向:向上,則M積累了電子,MN之間產(chǎn)生向上的電場,所以M板比N板電勢低.A正確;電子定向移動相當(dāng)長度為d的導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,電壓表的讀數(shù)U等于感應(yīng)電動勢E,則有,可見,電壓表的示數(shù)與導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子數(shù)無關(guān).故B錯誤.由,得自由電子定向移動的速度為.故C錯誤.電流的微觀表達(dá)式是,則導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù),,,代入得.故D正確.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,金屬板放在垂直于它的勻強磁場中,當(dāng)金屬板中有電流通過時,在金屬板的上表面A和下表面A′之間會出現(xiàn)電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。若勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,金屬板寬度為h、厚度為d,通有電流I,穩(wěn)定狀態(tài)時,上、下表面之間的電勢差大小為U。則下列說法中正確的是(  )
A.在上、下表面形成電勢差的過程中,電子受到的洛侖茲力方向向下
B.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,金屬板上表面A的電勢高于下表面A′的電勢
C.只將金屬板的厚度d減小為原來的一半,則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)閁/2
D.只將電流I減小為原來的一半,則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)閁/2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下圖中,電荷的速度方向、磁場方向和電荷的受力方向之間關(guān)系正確的是(   )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在xoy坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有勻強磁場,磁場區(qū)域上邊界剛好與直線y=a重合,磁感應(yīng)強度為B。一個帶正電的離子在坐標(biāo)為(a,0)的A點以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域,進(jìn)入磁場時速度方向與x軸正向夾角為30°,離子質(zhì)量為m,帶電量為q。不計離子重力。

(1)若離子離開磁場時位置坐標(biāo)為(a,a )的C點,求離子運動的速度大?
(2)當(dāng)離子進(jìn)入磁場的速度滿足什么條件時可使離子在磁場區(qū)域運動的時間最長?并求出最長時間是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面.在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計重力)以某一初速度沿截面直徑方向入射時,穿過此區(qū)域的時間為t;若該區(qū)域加垂直該區(qū)域的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,帶電粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)了,根據(jù)上述條件可求得的物理量為(  )
A.帶電粒子的初速度
B.帶電粒子在磁場中運動的半徑
C.帶電粒子在磁場中運動的周期
D.帶電粒子的比荷

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(14分)如圖甲所示,在xOy坐標(biāo)平面y軸左側(cè)有一速度選擇器,速度選擇器中的勻強電場方向豎直向下,兩板間的電壓為U,距離為d;勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里。xOy坐標(biāo)平面的第一象限(包括x、y軸)內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為BO、方向垂直于xOy平面且隨時間做周期性變化的勻強磁場,如圖乙所示(磁場方向垂直xOy平面向里的為正)。一束比荷不同的帶正電的粒子恰能沿直線通過速度選擇器,在t=0時刻從坐標(biāo)原點O垂直射人周期性變化的磁場中。部分粒子經(jīng)過一個磁場變化周期TO后,速度方向恰好沿x軸正方向。不計粒子的重力,求:

(1)粒子進(jìn)入周期性變化的磁場的速度”;
(2)請用三角板和圓規(guī)作出經(jīng)一個磁場變化周期TO后,速度方向恰好沿x軸正方向,且此時縱坐標(biāo)最大的粒子的運動軌跡,并求出這種粒子的比荷上;
(3)在(2)中所述的粒子速度方向恰好沿x軸正方向時的縱坐標(biāo)y。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在第二象限的正方形區(qū)域內(nèi)在著勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,一電子由P()點,沿軸正方向射入磁場區(qū)域I.(電子質(zhì)量為m,電荷量為e)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的范圍.
(2)若電子從位置射出,求電子在磁場I中運動的時間t.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一正電荷垂直射入勻強磁場中,其速度v的方向和受到的洛倫茲力F的方向如圖所示,則磁場方向(     )
A.與F方向相同B.與F方向相反
C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

我們知道,在北半球地磁場的豎直分量向下。飛機(jī)在我國上空勻速巡航,機(jī)翼保持水平,飛行高度不變。由于地磁場的作用,金屬機(jī)翼上有電勢差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為φ1,右方機(jī)翼末端處的電勢為φ2
A若飛機(jī)從西向東飛,φ1比φ2高;
B、若飛機(jī)從東向西飛,φ2比φ1高;
C、若飛機(jī)從南向北飛,φ1比φ2高;
D、若飛機(jī)從北向南飛,φ2比φ1

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案