Question

16．1879年美國物理學(xué)家霍爾觀察到，在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體，如圖所示，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時，導(dǎo)體在磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差，后來大家把這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電勢差叫霍爾電壓．下列關(guān)于霍爾效應(yīng)的說法正確的是（　�。�

• A． 如果是電子導(dǎo)電，則導(dǎo)體上表面電勢比下表面低
• B． 如果載流導(dǎo)體是電解質(zhì)溶液，現(xiàn)象更為明顯
• C． 載流導(dǎo)體上下表面的距離越大，霍爾電壓越小
• D． 載流導(dǎo)體前后（沿B方向）表面的距離越大，霍爾電壓越小

Answer 1

分析 電子定向移動形成電流，根據(jù)電流的方向得出電子定向移動的方向，根據(jù)左手定則，判斷出電子的偏轉(zhuǎn)方向，在上下兩面間形成電勢差，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下平衡，根據(jù)平衡求出霍爾電壓的大小，從而即可求解．

解答 解：A、電子定向移動的方向沿電流I的反方向，所以電子向上表面偏轉(zhuǎn)，則上表面帶負電，下表面失去電子帶正電，則導(dǎo)體上表面電勢比下表面低，故A正確；
BC、當(dāng)金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動時受洛倫茲力作用向上表面偏轉(zhuǎn)，使得上下兩面間產(chǎn)生電勢差，當(dāng)電子所受的電場力與洛倫茲力平衡時，上下表面間產(chǎn)生恒定的電勢差．設(shè)上下表面間距為d，根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡，則有：e$\frac{{U}_{H}}p5b3pfb$=eBv，解得：U_H=Bdv，則金屬導(dǎo)體的d越大，速度越大，則U_H越大；此現(xiàn)象與
載流導(dǎo)體是什么沒有關(guān)聯(lián)，故BC錯誤；
D、設(shè)前后表面間距為a，根據(jù)U_H=Bdv，依據(jù)電流I微觀表達式I=nsev，且s=ad，則有：U_H=Bd$\frac{I}{adne}$=$\frac{BI}{nea}$，因此表面的距離a越大，霍爾電壓U_H越小，故D正確；
故選：AD．

點評 解決本題的關(guān)鍵會利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道穩(wěn)定時電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡，注意電流的微觀表達式內(nèi)容