Question

20．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（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上、下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，当导体中通入电流强度为I的电流时，下列说法中正确的是（　　）

• A． 下表面的电势高于上表面
• B． 上表面的电势高于下表面
• C． 其他条件不变，只增大h，导体上、下表面的电势差将增大
• D． 其他条件不变，只增大d，导体上、下表面的电势差将减小

Answer 1

分析 金属导体中移动的是自由电子，根据左手定则判断洛伦兹力的方向，从而得出电子的偏转方向，比较出电势的高低．最终电子受洛伦兹力和电场力平衡，根据平衡得出电势差的大小表达式．

解答 解：AB、根据左手定则，知自由电子向上偏转，则上表面带负电，下表面带正电，下表面的电势高于上表面．故A正确，B错误．
CD、根据电流的微观表达式：I=neSv=nedhv可知，h增大时，载流金属导体中的载流子运动的速度减小；
根据evB=e$\frac{U}{h}$，解得U=vBh=，$\frac{I}{nedh}$•hB=$\frac{IB}{ned}$，知与h无关，与d成反比．故C错误，D正确．
故选：AD．

点评 所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体时，产生横向电位差的物理现象．霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料，解答此题所需的知识都是考生应该掌握的．对于开放性物理试题，要有较强的阅读能力和获取信息能力．