18．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(dòng)控制等領(lǐng)域，如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作而向下，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與村料有關(guān)
B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差UCD＞0
C．僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢差UCD不變
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)保持豎直

分析 在霍爾元件中，移動(dòng)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)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UCD=$\frac{BI}{nqc}$，n由材料決定，故U與材料有關(guān)；U還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時(shí)還與磁場B與電流I有關(guān)，故A錯(cuò)誤、C也錯(cuò)誤．
B、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．故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正確．
故選：D．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動(dòng)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：選擇題

11．如圖所示，在O點(diǎn)有一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，A、B、C、D是以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓上的四點(diǎn)，其中ABCD構(gòu)成一正方形，且AB邊水平和BC邊豎直，且AB=$\sqrt{2}$a，該空間還存在水平向右的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），已知A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向豎直向上，則（　�。�
A．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為$\frac{\sqrt{2}kQ}{2{a}^{2}}$
B．AB兩點(diǎn)的電勢差為$\frac{\sqrt{2}kQ}{a}$
C．B點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向豎直向上
D．AD兩點(diǎn)的電勢差為$\frac{kQ}{a}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．①在利用重物自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為f=50Hz，實(shí)驗(yàn)要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)釋放紙帶．甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生分別用同一裝置各打出一條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm，肯定其中一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤，該同學(xué)是甲．其錯(cuò)誤的操作是先釋放重物后接通電源．

②丁同學(xué)用甲圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)（初速度為零）記作O點(diǎn)，測出O、A間的距離為68.97cm，點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm，點(diǎn)C、E間的距離16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為8.00J，重力勢能的減少量為8.25J．（保留三位有效數(shù)字）
③利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度=9.50m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
④在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總大于重錘最大的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用，用題目給出的已知量．求出重錘下落過程中受到的平均阻力大小為0.30N．
⑤若利用BD段來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，則還要測量的物理量是BD段的長度，要驗(yàn)證的表達(dá)式是$\frac{1}{2}$m（$\frac{{x}_{CE}}{2}$f）2-$\frac{1}{2}$m（$\frac{{x}_{AC}}{2}$f）2（用題中符號表達(dá)）
⑥以下是幾位同學(xué)的操作步驟，其中有錯(cuò)誤和不必要的有ACDG
A．用天平測量重錘的質(zhì)量m
B．按如圖裝置把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源的交流電壓輸出檔連接好．
C．把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計(jì)時(shí)器限位孔，豎直提起紙帶使重錘停靠距打點(diǎn)計(jì)時(shí)器較遠(yuǎn)的地方，紙帶上端用夾子夾�。�
D．松開紙帶，接通電源，讓重錘自由下落．
E．重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶．
F．在打好點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm，且點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各計(jì)時(shí)點(diǎn)依次標(biāo)上1，2，3…，用刻度尺測出對應(yīng)下落高度h1、h2、h3…．
G．應(yīng)用公式vn=ghn計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的即時(shí)速度v1、v2、v3…．
H．計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的勢能減少量mghn和動(dòng)能的增加量$\frac{1}{2}$mvn2，進(jìn)行比較．再做出結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．在該區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球．O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，b、O、d三點(diǎn)在同一水平線上．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是（　�。�
A．小球能越過d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)
B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，所受洛倫茲力最大
C．小球從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力勢能減小，電勢能增大
D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢能增大，動(dòng)能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．磁懸浮列車是一種高速交通工具，它具有兩個(gè)重要系統(tǒng)：一個(gè)是懸浮系統(tǒng)，另一個(gè)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)．驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的簡化模型如下：圖1是實(shí)驗(yàn)車與軌道示意圖，圖2是固定在實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框與軌道間的運(yùn)動(dòng)磁場的示意圖．水平地面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于水平面的等間距的勻強(qiáng)磁場（每個(gè)磁場的寬度與金屬框的寬度相同），磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2大小相同，相鄰磁場的方向相反，所有磁場同時(shí)以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)，這時(shí)實(shí)驗(yàn)車底部的金屬框?qū)艿较蛴业拇艌隽�，帶�?dòng)實(shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)．設(shè)金屬框總電阻R=1.6Ω，垂直于導(dǎo)軌的邊長L=0.20m，實(shí)驗(yàn)車與金屬框的總質(zhì)量m=2.0kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B2=B=1.0T，磁場運(yùn)動(dòng)速度v0=10m/s．回答下列問題：
（1）t=0時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)車的速度為零，求此時(shí)金屬框受到的磁場力的大小和方向；
（2）已知磁懸浮狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為f1=0.20N，求實(shí)驗(yàn)車的最大速率vm；
（3）若將該實(shí)驗(yàn)車A與另外一輛質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動(dòng)裝置的磁懸浮實(shí)驗(yàn)車P掛接，設(shè)A與P掛接后共同運(yùn)動(dòng)所受阻力恒為f2=0.50N．A與P掛接并經(jīng)過足夠長時(shí)間后已達(dá)到了最大速度，這時(shí)撤去驅(qū)動(dòng)磁場，保留磁懸浮狀態(tài)，A與P所受阻力f2保持不變，那么撤去驅(qū)動(dòng)磁場后A和P還能滑行多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖甲所示，一端開口導(dǎo)熱良好的氣缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為l0kg，橫截面積為50cm2，氣缸全長20cm，氣缸質(zhì)量20kg，大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，當(dāng)環(huán)境溫度為7℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長8cm；現(xiàn)將氣缸倒過來豎直懸掛在天花板上，如圖乙所示g取10m/s2．
    ①求穩(wěn)定后，氣缸內(nèi)的氣柱長；
    ②從氣缸被豎直懸掛在天花板上，到活塞下降并達(dá)到穩(wěn)定的過程中，判斷氣缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱；
    ③如圖丙，將氣缸放在光滑水平地面上，用力F推活塞，氣缸與活塞一起穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的加速度a=5m/s2，求此時(shí)氣缸內(nèi)的氣柱長．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．下列所述的實(shí)例中（均不計(jì)空氣阻力），機(jī)械能守恒的是（　�。�
A．小石塊被水平拋出后在空中運(yùn)動(dòng)的過程
B．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程
C．木箱沿光滑的斜面勻速上升的過程
D．石頭自由下落的過程

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=4.0×104W，汽車的總質(zhì)量m=1.0×103kg，該車在水平路面上沿直線行駛時(shí)，受到的阻力時(shí)車重的0.1倍．汽車從靜止開始以a=1m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)．達(dá)到額定功率后保持功率不變，繼續(xù)行駛t=25s，g取10m/s2．試求：
（1）汽車能達(dá)到的最大速度vm；
（2）勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間t1；
（3）汽車保持額定功率行駛的位移s．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．下列說法中正確的是（　　）
A．布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．葉面上的小露珠成球形是液體表面張力的作用
C．不具有規(guī)則幾何體的物體也可能是晶體
D．氫氣和氦氣的溫度相同時(shí)，它們分子的平均速度相同
E．在車胎突然爆裂后的瞬間，車胎內(nèi)的氣體內(nèi)能減少

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同步練習(xí)冊答案