據(jù)報(bào)道,我國(guó)最近實(shí)施的“雙星”計(jì)劃所發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計(jì),用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項(xiàng)目。磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、電流強(qiáng)度為I的電流。已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電量為e。金屬導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子所做的定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U。

(1)金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面哪個(gè)電勢(shì)較高?

(2)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

 

【答案】

(1)后側(cè)面的電勢(shì)較高(2)

【解析】

試題分析:(1)后側(cè)面的電勢(shì)較高。

(2)當(dāng)金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)時(shí)受洛倫茲力作用向前側(cè)面偏轉(zhuǎn),使得前后兩側(cè)面間產(chǎn)生電勢(shì)差,由此產(chǎn)生的電場(chǎng)阻礙了電子的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電子所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí),前后兩側(cè)面間產(chǎn)生恒定的電勢(shì)差。因而可得

 

 

由以上幾式解得磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

考點(diǎn):霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用.

點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵會(huì)利用左手定則判斷洛倫茲力的方向,以及知道穩(wěn)定時(shí)電荷所受的洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

據(jù)報(bào)道,我國(guó)最近實(shí)施的“雙星”計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計(jì),用于完成測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項(xiàng)目.磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面積是寬為a,高為b的長(zhǎng)方形,使磁場(chǎng)沿z軸正方向穿過(guò)導(dǎo)體,導(dǎo)體中通有沿y軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電量為e.金屬導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng).
(1)金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面(x=a為前側(cè)面,x=0為后側(cè)面)哪個(gè)電勢(shì)較高?
(2)在實(shí)現(xiàn)上述穩(wěn)定狀態(tài)之后,如果再進(jìn)一步測(cè)出該金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U,若通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)的磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)的,則由此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

據(jù)報(bào)道,我國(guó)最近實(shí)施的“雙星”計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計(jì),用于完成測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項(xiàng)目.磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖15所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面積是寬為a,高為b的長(zhǎng)方形,使磁場(chǎng)沿z軸正方向穿過(guò)導(dǎo)體,導(dǎo)體中通有沿y軸正方向、大小為I的電流。已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子為n,電子電量為e。金屬導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。

   (1)金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面(x=a為前側(cè)面,x=0為后側(cè)面)哪個(gè)電勢(shì)較高?

   (2)在實(shí)現(xiàn)上述穩(wěn)定狀態(tài)之后,如果再進(jìn)一步測(cè)出該金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U,若通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)的磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)的,則由此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多少?

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年浙江省杭州師范大學(xué)附屬中學(xué)高二上學(xué)期期末考試物理試卷 題型:計(jì)算題

據(jù)報(bào)道,我國(guó)最近實(shí)施的“雙星”計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計(jì),用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項(xiàng)目。磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面積是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體中通有沿x正方向、大小為I的電流。已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電量為e。金屬導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U。
(1)金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面(z=a為前側(cè)面, z=0為后側(cè)面)哪個(gè)電勢(shì)較高?
(2)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆浙江省高二上學(xué)期期末考試物理試卷 題型:計(jì)算題

據(jù)報(bào)道,我國(guó)最近實(shí)施的“雙星”計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計(jì),用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項(xiàng)目。磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面積是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體中通有沿x正方向、大小為I的電流。已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電量為e。金屬導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U。

(1)金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面(z=a為前側(cè)面, z=0為后側(cè)面)哪個(gè)電勢(shì)較高?

(2)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

 

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