题目内容

【题目】如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体时,在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流IB的关系为,式中的比例系数k称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场.横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题:

(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势________下侧面A的电势(高于”“低于等于”).

(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________.

(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为________.

【答案】(1)低于 (2) evB  (3)

【解析】(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,板上出现等量的正电荷,电场线向上,所以侧面A的电势低于下侧面的电势.(2)电子所受的洛伦兹力的大小为.(3)电子所受静电力的大小为.

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