12.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖(本題中霍爾元件材料為金屬導(dǎo)體),磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD,下列說法中正確的是( 。
A.電勢差UCD與導(dǎo)體本身的材料有關(guān)
B.電勢差UCD大于0
C.僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),電勢差UCD的絕對值變大
D.在測定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持水平

分析 在金屬導(dǎo)體的霍爾元件中,移動的是自由電子,根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性,即可知道C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD的正負(fù).CD間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢差UCD與什么因素有關(guān).

解答 解:A、根據(jù)左手定則,電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn),C表面帶負(fù)電,D表面帶正電,所以D表面的電勢高,則UCD<0.
CD間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c,有:
q$\frac{U}$=qvB
I=nqvS=nqvbc
則:U=$\frac{BI}{nqc}$.故AC正確,B錯(cuò)誤.
D、在測定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí),應(yīng)將元件的工作面保持豎直,讓磁場垂直通過.故D錯(cuò)誤.
故選:AC.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道金屬材料中霍爾元件中移動的是自由電子,以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖,一質(zhì)點(diǎn)以速度v0從傾角為θ的斜面底端斜向上拋出,落到斜面上的M點(diǎn)且速度水平向右.現(xiàn)將該質(zhì)點(diǎn)以2v0的速度從斜面底端朝同樣方向拋出,落在斜面上的N點(diǎn).下列說法正確的是(  )
A.落到M和N兩點(diǎn)時(shí)間之比為1:2
B.落到M和N兩點(diǎn)速度之比為1:1
C.M和N兩點(diǎn)距離斜面底端的高度之比為1:2
D.落到N點(diǎn)時(shí)速度方向水平向右

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.一電動自行車電瓶電動勢為36V,容量為10A,h,夏天騎行時(shí),車速為20km/h,放電電流為5A,則最大行駛路程為40km,受到的阻力為32.4N;冬天騎行時(shí),車速為16km/h,放電量僅為夏天的70%,放電電流為夏天的80%,則最大行駛路程為28km.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.有一直角V形槽可以繞O點(diǎn)在豎直平面上轉(zhuǎn)動,其截面如圖所示,OB面與水平面間夾角為θ,有一質(zhì)量為m的正方體均勻木塊放在槽內(nèi),木塊與OA、OB間的動摩擦因數(shù)都為μ.現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽方向運(yùn)動,則(  )
A.若θ=60°時(shí),木塊所受的摩擦力為μmg
B.θ在0到90°變化過程中,木塊所受的摩擦力先增加后減小
C.θ在0到90°變化過程中,木塊所受的摩擦力保持不變
D.θ在0到90°變化過程中,木塊所受的摩擦力最大值為$\sqrt{2}$μmg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子,質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響.則下列說法正確的是(  )
A.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πRf
B.質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動能與加速電壓U成正比
C.質(zhì)子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為$\sqrt{2}$:1
D.粒子獲得的最大動能與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,有一固定電荷Q,另一帶電小微粒運(yùn)動軌跡為如圖中虛線所示,所帶電量為q,微粒的重力不計(jì),a、b是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn),b離Q較近,下列判斷正確的是( 。
A.Q對q的作用力為排斥力
B.不管Q帶什么性質(zhì)的電荷,a點(diǎn)的場強(qiáng)一定比b點(diǎn)的小
C.不管Q帶什么性質(zhì)的電荷,a點(diǎn)的電勢一定比b點(diǎn)的小
D.微粒通過a時(shí)的速率比通過b時(shí)的速率大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.以下說法正確的是(  )
A.盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{7}^{14}$N→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H
B.鈾核裂變的核反應(yīng)是:${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$O+2${\;}_{0}^{1}$n
C.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子,釋放的能量為(2m1+2m2-m3)c2
D.原子從a能極狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ1的光子;原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時(shí)吸收波長λ2的光子,已知λ1>λ2,那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時(shí)將要吸收波長為$\frac{{λ}_{1}{λ}_{2}}{{λ}_{1}-{λ}_{2}}$的光子
E.元素的放射性不受化學(xué)形態(tài)影響,說明射線來自原子核,且原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.2014年6月18日,“神舟十號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器成功實(shí)現(xiàn)自動交會對接.設(shè)地球半徑為R,地球表面重力加速度為g.對接成功后“神舟十號”和“天宮一號”一起繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道,軌道離地球表面高度約為$\frac{1}{19}$R,運(yùn)行周期為T,則( 。
A.對接成功后,“神舟九號”飛船里的宇航員受到的重力為零
B.對接成功后,“神舟九號”飛船的加速度為g
C.對接成功后,“神舟九號”飛船的線速度為$\frac{20πR}{19T}$
D.地球質(zhì)量為${(\frac{20}{19})^3}\frac{{4{π^2}}}{{G{T^2}}}{R^3}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)主要過程如下:

(1)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為2W、4W、6W、…;
(2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車對應(yīng)的速度v1、v2、v3、…;
(3)作出W-v草圖;
(4)分析W-v圖象.如果W-v圖象是一條直線,表明W∝v;如果不是直線,可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝$\sqrt{v}$等關(guān)系.
以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的選項(xiàng)是AB(填入正確選項(xiàng)前的字母).
A.本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為2W、4W、6W、….所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致.當(dāng)用2條橡皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對小車做的功為2W,用4條、6條、…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、…實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對小車做的功分別是4W、6W、….
B.小車運(yùn)動中會受到阻力,補(bǔ)償?shù)姆椒,可以是使木板適當(dāng)傾斜.
C.實(shí)驗(yàn)中由小車、橡皮筋、地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn),計(jì)算小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)之間的距離除以所用時(shí)間來進(jìn)行計(jì)算的.

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同步練習(xí)冊答案