【題目】如圖所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在MN間出現(xiàn)電壓UH,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),UH稱為霍爾電壓,且滿足,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù)。某同學(xué)通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)。

①若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場方向如圖丙所示,該同學(xué)用電壓表測量UH時,應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與_________(“M”“N”)端通過導(dǎo)線相連。

②已知薄片厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強度B=0.10T 變,改變電流I的大小,測量相應(yīng)的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定區(qū)域內(nèi)補漏的點并畫出UH—I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為:_______________×10-3VmA-1T-1(保留2位有效數(shù)字)。

I(×103A)

3.0

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

UH(×103V)

1.1

1.9

3.4

4.5

6.2

6.8

【答案】 M 1.3----1.7

【解析】①根據(jù)左手定則得,正電荷向M端偏轉(zhuǎn),所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M端通過導(dǎo)線相連.②圖線如圖所示.根據(jù),知圖線的斜率為解得霍爾系數(shù)為: .

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則: 在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪,將繩子打一個結(jié)點,每個鉤碼的重量相等,當系統(tǒng)達到平衡時,根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力、,回答下列問題:

(1).改變鉤碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿傻氖?/span>______

A.鉤碼的個數(shù)

B.鉤碼的個數(shù)

C.鉤碼的個數(shù)

D.鉤碼的個數(shù)

(2).在拆下鉤碼和繩子前,最必要的一個步驟是______

A.標記結(jié)點的位置,并記錄三段繩子的方向

B.量出三段繩子的長度

C.用量角器量出三段繩子之間的夾角

D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一理想自耦變壓器的原線圈接有正弦式交變電壓,其最大值保持不變,副線圈接有可調(diào)電阻R,滑動觸頭P與線圈始終接觸良好,下列判斷正確的是(  )

A. 若通過電路中A、C兩處的電流分別為、,則

B. 若僅將滑動觸頭PA端滑動,則電阻R消耗電功率增大

C. 若僅使電阻R增大,則原線圈的輸入電功率增大

D. 若在使電阻R增大的同時,將滑動觸頭PA端滑動,則通過A處的電流一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為2m的 U形線框ABCD下邊長度為L,電阻為R,其它部分電阻不計,其內(nèi)側(cè)有質(zhì)量為m,電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,PQ與線框相接觸良好,可在線框內(nèi)上下滑動。整個裝置豎直放置,其下方有垂直紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。將整個裝置從靜止釋放,在下落過程線框底邊始終水平。當線框底邊進入磁場時恰好做勻速運動,此時導(dǎo)體棒PQ與線框間的滑動摩擦力為。經(jīng)過一段時間,導(dǎo)體棒PQ恰好到達磁場上邊界,但未進入磁場,PQ運動的距離是線框在磁場中運動距離的兩倍。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:

(1)線框剛進入磁場時,BC兩端的電勢差;

(2)導(dǎo)體棒PQ到達磁場上邊界時速度大;

(3)導(dǎo)體棒PQ到達磁場上邊界前的過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上有一小車,小車上有一物體,用一細線將物體系于小車的A(細線未畫出),物體與小車A端之間有一壓縮的彈簧,某時刻線斷了,物體沿車滑動到B端并粘在B端的油泥上.關(guān)于小車、物體和彈簧組成的系統(tǒng),下述說法中正確的是(  )

若物體滑動中不受摩擦力,則全過程系統(tǒng)機械能守恒

若物體滑動中有摩擦力,則全過程系統(tǒng)動量守恒

兩種情況下,小車的最終速度與斷線前相同

兩種情況下,系統(tǒng)損失的機械能相同

A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,MN是豎直放置的長L=05m的平面鏡,觀察者在A處觀察,有一小球從某處自由下落,小球下落的軌跡與平面鏡相距d=025m,觀察者能在鏡中看到小球像的時間⊿t=02s.已知觀察的眼睛到鏡面的距離s=05m,求小球從靜止開始下落經(jīng)多長時間,觀察者才能在鏡中看到小球的像.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在高為h=5m的平臺右邊緣上,放著一個質(zhì)量M=3kg的鐵塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的鋼球以v0=10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時間內(nèi)發(fā)生正碰被反彈,落地點距離平臺右邊緣的水平距離為L=2m,已知鐵塊與平臺之間的動摩擦因數(shù)為0.5,求鐵塊在平臺上滑行的距離s(不計空氣阻力,鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點,取g=10m/s2).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為用光電門測定鋼球下落時受到的阻力的實驗裝置。直徑為d、質(zhì)量為m的鋼球自由下落的過程中,先后通過光電門A、B,計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度,測出兩光電門間的距離為h,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)用游標卡尺測量鋼球直徑讀數(shù)為___________mm

(2)鋼球下落過程中受到的空氣平均阻力Ff___________(用題中所給物理量符號來表示)

(3)本題用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度,但從嚴格意義上講是不準確的,實際上鋼球通過光電門的平均速度________(選填“>”“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】由某種金屬材料制成的圓柱形導(dǎo)體,將其兩端與電源連接,會在導(dǎo)體內(nèi)部形成勻強電場,金屬中的自由電子會在電場力作用下發(fā)生定向移動形成電流。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,該金屬單位體積的自由電子數(shù)為n

(1)若電源電動勢為E,且內(nèi)阻不計,

a. 求電源從正極每搬運一個自由電子到達負極過程中非靜電力所做的功W;

b. 從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度推導(dǎo):導(dǎo)體兩端的電壓U等于電源的電動勢E

(2)經(jīng)典的金屬電子論認為:在外電場(由電源提供的電場)中,金屬中的自由電子受到電場力的驅(qū)動,在原熱運動基礎(chǔ)上疊加定向移動,如圖所示。在定向加速運動中,自由電子與金屬正離子發(fā)生碰撞,自身停頓一下,將定向移動所獲得的能量轉(zhuǎn)移給金屬正離子,引起正離子振動加劇,金屬溫度升高。自由電子在定向移動時由于被頻繁碰撞受到阻礙作用,這就是電阻形成的原因。

自由電子定向移動的平均速率為v,熱運動的平均速率為u,發(fā)生兩次碰撞之間的平均距離為x。由于v<<u,所以自由電子發(fā)生兩次碰撞的時間間隔主要由熱運動決定。自由電子每次碰撞后的定向移動速率均變?yōu)榱恪?/span>

a. 求該金屬的電阻率ρ,并結(jié)合計算結(jié)果至少說明一個與金屬電阻率有關(guān)的宏觀因素;

b. 該導(dǎo)體長度為L,截面積為S。若將單位時間內(nèi)導(dǎo)體中所有自由電子因與正離子碰撞而損失的動能之和設(shè)為ΔEk,導(dǎo)體的發(fā)熱功率設(shè)為P,試證明PEk。

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