题目内容
9、磁强计实际上是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其原理可解释为:如图12所示的一块导体接上a、b、c、d四个电极,将导体放在匀强磁场之中,a、b间通以电流I,c、d间就会出现电势差,只要测出这个电势差U的值,就可测得磁感应强度B。试推导B的表达式。
解析:设c、d间电势差已达到稳定,则
,此时导电的自由电荷受到的电场力与洛伦兹力相平衡,即
其中v为定向移动的速度。
由此可知:
。
我们知道导体中的电流
, 其中S为导体横截面积,n为单位体积内的自由电荷数。得到
。
所以磁感应强度
。使用时,只要将装置先在已知磁场中定出相关系数,就可通过测定U便来确定B的大小了。
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