题目内容
【题目】我校物理兴趣小组在研究霍尔效应现象时,将金属板放在垂直于均匀磁场中,当电流通过金属板时,在金属板的上侧面和下侧面之间会产生电势差,称为霍尔电压。实验表明,当磁场不太强时,霍尔电压U、电流I和磁感应强度B的关系U=K,式中的比例系数K称为霍尔系数。已知金属板电流是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向移动速度为v,电量为e,金属板单位体积中电子的个数为n,磁感应强度B,金属板厚度为h,宽度为d。
请你实验小组的同学回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,金属板上侧面的电势_____下侧面的电势(填“高于”、“低于”或“等于”)
(2)电子所受的洛仑兹力的大小为_____。
(3)金属板上下两面之间的电势差(霍尔电压)U的大小为_____。
(4)霍尔系数K=_____。
【答案】低于 eBv hvB
【解析】
(1)[1].导体的电子定向移动形成电流,电子的运动方向与电流方向相反,电流方向向右,则电子向左运动。由左手定则判断,电子会偏向A端面,A′板上出现等量的正电荷,电场线向上,所以侧面A的电势低于下侧面A′的电势。
(2)[2].电子所受的洛伦兹力的大小为:
F洛=eBv。
(3)[3][4].当电场力与洛伦兹力平衡时,则有:
得:
U=hvB
导体中通过的电流为:
I=nevdh
由 得:
联立得:
;
【题目】在“测量电池的电动势和内阻”实验中,
(1)某同学实验电路如图甲所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动,两电表的示数变化是____(填字母).
A.电流表示数增大,电压表示数减小
B.电流表示数减小,电压表示数不变
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数增大
(2)他将错误改正后,继续操作,得到实验数据如表所示,请在图乙的方格纸上画出UI图线.
(______)
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
I/A | 0.24 | 0.40 | 0.62 | 0.64 | 1.00 | 1.14 |
U/V | 2.74 | 2.64 | 2.48 | 2.36 | 2.20 | 2.10 |
(3)利用图线可求出电池组的电动势和内阻分别为________、________(均保留两位有效数字).