题目内容
如图所示,厚度为h,宽度为d的导体放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中.当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A1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I和磁感应强度B的关系为U=KIB/d,式中的比例系数K称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:
外部磁场的洛仑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,从而形成横向电场对电子施加与洛仑兹力相反的静电力.当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧面之间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,电量为e,回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,导体板上侧A的电势( )下侧面A1的电势;(填“高于”“低于”或“等于”)
(2)电了所受的洛仑兹力的大小为( );
(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为( );
(4)由静电力和洛仑兹力平衡,证明:霍尔系数为K=1/ne,其中n代表导体板的单位体积内的电子的个数.
答案:
练习册系列答案
相关题目
中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所示,厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是( )
A、上表面的电势高于下表面电势 | B、仅增大h时,上下表面的电势差增大 | C、仅增大d时,上下表面的电势差减小 | D、仅增大电流I时,上下表面的电势差减小 |