Question

10．如圖所示，金屬板放在垂直于它的勻強磁場中，當金屬板中有電流通過時（自由電子導電），在金屬板的上表面A和下表面A'之間會出現(xiàn)電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應．關于霍爾效應，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 在上、下表面形成電勢差的過程中，電子受到的洛侖茲力方向向下
• B． 達到穩(wěn)定狀態(tài)時，金屬板上表面A的電勢低于下表面A'的電勢
• C． 只減小通過金屬板的電流，則上、下表面的電勢差大小變大
• D． 只增大通過金屬板的電流，則上、下表面的電勢差大小變大

Answer 1

分析 根據(jù)電流的方向得出電子的運動方向，結合左手定則得出電子所受的洛倫茲力方向．根據(jù)上下表面所帶電荷的正負確定上下表面電勢的高低．穩(wěn)定時，抓住電子所受的洛倫茲力和電場力相等得出電勢差的表達式，根據(jù)電流的變化確定上下表面電勢差的高低．

解答 解：A、電流的方向水平向右，可知電子的運動方向向左，根據(jù)左手定則知，電子所受的洛倫茲力方向向上，上表面帶負電，下表面帶正電，達到穩(wěn)定時，金屬板上表面的電勢低于下表面的電勢，故A錯誤，B正確．
C、設上下表面的高度為d，穩(wěn)定時，有：$qvB=q\frac{U}kkkz8pl$，則電勢差U=vBd，電流I=nqvS，減小電流，則v減小，電勢能減小，增大電流，則v增大，上下表面的電勢差變大，故C錯誤，D正確．
故選：BD．

點評 霍爾效應從本質(zhì)上講是運動的帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)，所以可以用高中物理中的電磁學、力學、運動學等有關知識來進行解釋．霍爾效應原理的應用常見的有：霍爾元件、磁流體發(fā)電機電磁流量計、磁強計等．