题目内容
【题目】如图所示，质量为2m的 U形线框ABCD下边长度为L，电阻为R，其它部分电阻不计，其内侧有质量为m，电阻为R的导体棒PQ，PQ与线框相接触良好，可在线框内上下滑动。整个装置竖直放置，其下方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。将整个装置从静止释放，在下落过程线框底边始终水平。当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动，此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为
。经过一段时间，导体棒PQ恰好到达磁场上边界，但未进入磁场，PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差；
（2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小；
（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：（1）线框刚进入磁场时是做匀速运动。由平衡知识可列：
（2）设导体棒到达磁场上边界速度为
，线框底边进入磁场时的速度为
；导体棒相对于线框的距离为
，线框在磁场中下降的距离为
。
联解上述方程式得：
（3）线框下降的时间与导体棒下滑的时间相等
联解上述方程式得：
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【题目】如图所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足
，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连。
②已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T 不 变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内补漏的点并画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为:_______________×10-3VmA-1T-1（保留2位有效数字）。
I(×10－3A) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
UH(×10－3V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
