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10.如图所示,金属板放在垂直于它的匀强磁场中,当金属板中有电流通过时(自由电子导电),在金属板的上表面A和下表面A'之间会出现电势差,这种现象称为霍尔效应.关于霍尔效应,下列说法中正确的是(  )
A.在上、下表面形成电势差的过程中,电子受到的洛仑兹力方向向下
B.达到稳定状态时,金属板上表面A的电势低于下表面A'的电势
C.只减小通过金属板的电流,则上、下表面的电势差大小变大
D.只增大通过金属板的电流,则上、下表面的电势差大小变大

分析 根据电流的方向得出电子的运动方向,结合左手定则得出电子所受的洛伦兹力方向.根据上下表面所带电荷的正负确定上下表面电势的高低.稳定时,抓住电子所受的洛伦兹力和电场力相等得出电势差的表达式,根据电流的变化确定上下表面电势差的高低.

解答 解:A、电流的方向水平向右,可知电子的运动方向向左,根据左手定则知,电子所受的洛伦兹力方向向上,上表面带负电,下表面带正电,达到稳定时,金属板上表面的电势低于下表面的电势,故A错误,B正确.
C、设上下表面的高度为d,稳定时,有:$qvB=q\frac{U}{d}$,则电势差U=vBd,电流I=nqvS,减小电流,则v减小,电势能减小,增大电流,则v增大,上下表面的电势差变大,故C错误,D正确.
故选:BD.

点评 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的偏转,所以可以用高中物理中的电磁学、力学、运动学等有关知识来进行解释.霍尔效应原理的应用常见的有:霍尔元件、磁流体发电机电磁流量计、磁强计等.

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