【題目】一種半導(dǎo)體材料稱為“霍爾材料”,用它制成的元件稱為“霍爾元件”,這種材料有可定向移動的電荷,稱為“載流子”,每個(gè)載流子的電荷量大小為1個(gè)元電荷量,即q=1.6×1019 C,霍爾元件在自動檢測、控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如錄像機(jī)中用來測量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以及自動控制升降電動機(jī)的電源的通斷等.
在一次實(shí)驗(yàn)中,一塊霍爾材料制成的薄片寬Lab=1.0×102 m、長Lbc=4.0×102 m、厚h=1×103m , 水平放置在豎直方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.5 T的勻強(qiáng)磁場中,bc方向通有I=3.0 A的電流,如圖所示,沿寬度產(chǎn)生1.0×105 V的橫向電壓.

(1)假定載流子是電子,a、b兩端中哪端電勢較高?
(2)薄板中形成電流I的載流子定向運(yùn)動的速率多大?

【答案】
(1)

根據(jù)左手定則可確定a端電勢高;


(2)

設(shè)載流子沿電流方向所在直線定向移動的速度為v,橫向電壓為Uab,橫向電場強(qiáng)度為E,電場力為

磁場力 ,

橫向電場的電場力與洛倫茲力平衡時(shí), ,得


【解析】當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)由于載流子有沿電流方向所在的直線定向運(yùn)動時(shí),受洛倫茲力作用而產(chǎn)生橫向分運(yùn)動,產(chǎn)生橫向電場,橫向電場的電場力與洛倫茲力平衡時(shí),導(dǎo)體橫向電壓穩(wěn)定。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖,其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,其電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖乙所示。電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是( )

A.I變大,U變大
B.I變大,U變小
C.I變小,U變大
D.I變小,U變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一條形磁鐵置于水平轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺一起做勻變速轉(zhuǎn)動,一磁傳感器位于轉(zhuǎn)臺邊緣.從而可以獲得傳感器所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化曲線如圖.圖中橫坐標(biāo)為時(shí)間軸,讀數(shù)為3秒/格,縱坐標(biāo)為磁感應(yīng)強(qiáng)度.

(1)請類比平均速度的定義方法,定義平均角速度,并求出轉(zhuǎn)臺在測量期間的平均角速度;
(2)請類比加速度的定義方法,定義角加速度,并求出轉(zhuǎn)臺向心加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對于做勻速圓周運(yùn)動的物體,下列說法正確的是(

A.速度恒定B.加速度大小恒定

C.處于平衡狀態(tài)D.所受的合外力是恒力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】根據(jù)所學(xué)知識完成實(shí)驗(yàn):
(1)圖甲是“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置,為了完成實(shí)驗(yàn),除了圖甲中的儀器外,還必須在圖乙中選取的儀器有(填字母),以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法,其中合理的是(填字母).

A、調(diào)節(jié)斜槽軌道,使其末端保持水平
B、每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
C、實(shí)驗(yàn)選用的斜槽必須要光滑,以消除摩擦力影響
D、在斜槽上選定小球運(yùn)動起點(diǎn),使小球由靜止開始滾下.
(2)按照要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,鋪好每小格邊長為5cm的坐標(biāo)紙,圖丙為記錄了小球在運(yùn)動途中的三個(gè)位置的坐標(biāo)紙,則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為m/s,運(yùn)動到B點(diǎn)的速度大小為m/s.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的說法中,正確的是(

A.一切磁現(xiàn)象都源于電流或運(yùn)動電荷

B.靜止的電荷也能產(chǎn)生磁場

C.永磁體的磁場是固有的,與運(yùn)動電荷或電流無關(guān)

D.在外磁場作用下物體內(nèi)分子電流取向大致相同時(shí)物體就被磁化了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送人同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),下列說法中正確的是( )

A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)加速度
D.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖1是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,以下列出了一些實(shí)驗(yàn)步驟:

A.用天平測出重物和夾子的質(zhì)量
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上,使兩個(gè)限位孔在同一豎直面內(nèi)
C.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在交流電源上,電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)
D.將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,上端用手提著,下端夾上系住重物的夾子,讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,處于靜止?fàn)顟B(tài)
E.接通電源,待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶,之后再斷開電源
F.用秒表測出重物下落的時(shí)間
G.更換紙帶,重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)
(1)對于本實(shí)驗(yàn),以上不必要的兩個(gè)步驟是
圖2為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,O為打出的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).若重物的質(zhì)量為0.5kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣热=9.8m/s2 , 由圖乙所給的數(shù)據(jù)可算出(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字):
①從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,重力勢能的減少量為J.
②打B點(diǎn)時(shí)重物的動能為J.
(2)試指出造成第(1)問中①②計(jì)算結(jié)果不等的原因是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》和《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》等實(shí)驗(yàn)中都用到了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源應(yīng)是( 。

A.6V以下的交流電源

B.6V以下的直流電源

C.220V的交流電源

D.220V的直流電源

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