Question

19．如圖所示．將截面厚度為h、寬度為d的通電金屬導(dǎo)體放入磁場，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時．在導(dǎo)體上下表面會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．下列說法正確的是（　�。�

• A． 上表面的電勢高于下表面的電勢
• B． 電流一定時，僅增大h時，上下表面的電勢差增大
• C． 電流一定時，僅增大d時，上下表面的電勢差減小
• D． 僅增大電流I時，上下表面的電勢差增大

Answer 1

分析 金屬導(dǎo)體中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得出電子的偏轉(zhuǎn)方向，比較出電勢的高低．最終電子受洛倫茲力和電場力平衡，根據(jù)平衡得出電勢差的大小表達(dá)式進(jìn)行討論．

解答 解：A、根據(jù)左手定則，知自由電子向上偏轉(zhuǎn)，則上表面帶負(fù)電，下表面帶正電，下表面的電勢高于上表面．故A錯誤；
B、根據(jù)evB=e$\frac{U}{h}$，解得U=vBh，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=neSv，故U=$\frac{I}{nes}$Bh=$\frac{IB}{ned}$，知增大h，上下表面的電勢差不變，與h無關(guān)．故B錯誤；
C、根據(jù)evB=e$\frac{U}{h}$，解得U=vBh，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=neSv，故U=$\frac{I}{nes}$Bh=$\frac{IB}{ned}$，知僅增大d時，上下表面的電勢差減小，故C正確；
D、根據(jù)evB=e$\frac{U}{h}$，解得U=vBh；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=neSv，電流越大，電子的速度越大，故上下表面的電勢差越大，故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評 所謂霍爾效應(yīng)，是指磁場作用于載流金屬導(dǎo)體時，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象．霍爾效應(yīng)在新課標(biāo)教材中作為課題研究材料，解答此題所需的知識都是考生應(yīng)該掌握的．對于開放性物理試題，要有較強(qiáng)的閱讀能力和獲取信息能力．