题目内容
如图所示宽度为h、厚度为d的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当有电流I通过金属板时,在金属板上侧面A和下侧面间产生电势差,这种现象叫霍尔效应.那么金属板上侧面A电势 下侧面电势(填高于或低于),若金属板内自由电子密度为n,则产生的电势差U= .
【答案】分析:金属中移动的是自由电子,根据左手定则,判断出电子的偏转方向,从而得出电势的高低.最终电子受电场力和洛伦兹力平衡,根据平衡求出电势差的大小.
解答:解:根据左手定则,电子向上偏,所以上侧面得到电子带负电,下侧面失去电子带正电,则金属板上侧面A电势低于下侧面的电势.
电子最终达到平衡,有
.则U=vBd.电流的微观表达式I=nevS=nevhd.则v=
,代入得,
.故答案为:低于,
.
点评:解决本题的关键会运用左手定则判断电子的偏转方向,当上下表面有电荷后,之间形成电势差,最终电荷受电场力和洛伦兹力平衡.
解答:解:根据左手定则,电子向上偏,所以上侧面得到电子带负电,下侧面失去电子带正电,则金属板上侧面A电势低于下侧面的电势.
电子最终达到平衡,有
点评:解决本题的关键会运用左手定则判断电子的偏转方向,当上下表面有电荷后,之间形成电势差,最终电荷受电场力和洛伦兹力平衡.
练习册系列答案
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| A、MN两端电压UMN仅与磁感应强度B有关 | B、已知该霍尔元件形成电流的自由电荷是电子,则MN两端电压UMN<0 | C、若增大霍尔元件宽度d,则MN两端电压UMN一定增大 | D、通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压UMN |