6.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面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢差UCD,下列說法中不正確的是(  )
A.僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),電勢差UCD變大
B.電勢差UCD僅與材料有關(guān)
C.若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢差UCD>0
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)保持水平

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(huì)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:AB、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,
則有q$\frac{U}$=qvB,I=nqvS=nqvbc,則UCD=$\frac{BI}{nqc}$,n由材料決定,故UCD與材料有關(guān);UCD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正確,B錯(cuò)誤.
C、若霍爾元件的載流子是自由電子,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C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錯(cuò)誤.
本題選擇錯(cuò)誤的,故選:BCD.

點(diǎn)評(píng) 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
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.在截面積為S的均勻的銅導(dǎo)線中流過恒定的電流I.已知電子量為e,單位體積的銅導(dǎo)線內(nèi)自由電子個(gè)數(shù)為n,則電子在銅導(dǎo)線中定向移動(dòng)的速率(即速度大。┛杀硎緸椋ā 。
A.$\frac{neS}{I}$B.$\frac{I}{neS}$C.$\frac{IS}{ne}$D.$\frac{e}{nS}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.關(guān)于加速度,下列說法正確的是( 。
A.加速度是描述速度變化快慢的物理量
B.速度很大的物體,加速度可以為零
C.加速度的方向一定與速度變化的方向相同
D.速度變化量越大,加速度越大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.二極管是一種半導(dǎo)體元件,電路符號(hào)為,其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦裕硨?shí)驗(yàn)小組要對(duì)一只二極管正向接入電路時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行測繪探究.據(jù)了解,該二極管允許通過的最大電流為50mA.
(1)該二極管外殼的標(biāo)識(shí)模糊了,同學(xué)們首先用多用電表的歐姆檔來判斷它的正負(fù)極:當(dāng)紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時(shí),發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小,當(dāng)交換表筆再次測量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針有很大偏轉(zhuǎn),由此可判斷左 (填“左”或“右”)端為二極管的正極.
(2)實(shí)驗(yàn)探究中他們可選器材如下:
A.直流電源(電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻不計(jì))           
B.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω)
C.電壓表(量程15V、內(nèi)阻約80kΩ)           
D.電壓表(量程3V、內(nèi)阻約50kΩ)
E.電流表(量程0.6A、內(nèi)阻約1Ω)             
F.電流表(量程50mA、內(nèi)阻約50Ω)
G.待測二極管                              
H.導(dǎo)線、開關(guān)
為了提高測量精度,電壓表應(yīng)選用D,電流表應(yīng)選用F.(填序號(hào)字母)
(3)實(shí)驗(yàn)中測量數(shù)據(jù)如下表,請?jiān)谌鐖D坐標(biāo)紙上畫出該二極管的伏安特性曲線.
電流
I/mA
000.21.83.98.614.021.833.550.0
電壓
U/V
00.500.751.001.251.501.752.002.252.50
(4)同學(xué)們將該二極管與阻值為100Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓恒為3V的電源兩端,則二極管導(dǎo)通時(shí)定值電阻的功率為0.025 W.

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1.如圖所示,小球用細(xì)繩系住放置在傾角為θ的光滑斜面上,當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移時(shí),細(xì)繩上的拉力F和斜面對(duì)小球的支持力N將( 。
A.N逐漸增大B.N逐漸減小C.F先增大后減小D.F逐漸減小

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11.ETC是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱.汽車分別通過ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示.假設(shè)汽車以v1=16m/s朝收費(fèi)站正常沿直線行駛,如果過ETC通道,需要在收費(fèi)站中心線前l(fā)2m處正好勻減速至v2,以v2勻速通過中心線后,再以與勻減速相同大小的加速度勻加速至v1正常行駛,過ETC通道從開始減速到正常行駛的總位移為232m.如果過人工收費(fèi)通道,需要恰好在中心線處勻減速至零,經(jīng)過20s繳費(fèi)成功后,再啟動(dòng)汽車勻加速至v1正常行駛.設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2.求:
(1)v2大小;
(2)汽車從開始減速到通過人工收費(fèi)通道再到以v1正常行駛的時(shí)間及位移是多少;
(3)汽車通過ETC通道比通過人工收費(fèi)通道節(jié)省了多長時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖1所示,質(zhì)量m=2kg的木板A靜止于粗糙的水平面上,一質(zhì)量也為2kg的小物塊B以一定的水平初速度從左端滑上木板A,并最終從A的右端滑出.圖2為木板A運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象,已知t2=2t1,求:

(1)從物塊B滑離木板A到A靜止的過程中,木板克服地面摩擦力做的功;
(2)物塊B對(duì)木板A做的功.

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15.如圖所示,在點(diǎn)電荷Q形成的電場中,已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上,甲、乙兩個(gè)帶電粒子只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為acb和adb,兩個(gè)粒子經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能,下列判斷正確的是( 。
A.甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)與乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能
B.甲、乙兩粒子帶同種電荷
C.若取無窮遠(yuǎn)處為零電勢,則甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的電勢能小于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的電勢能
D.兩粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度大小相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.質(zhì)量m=50kg的物體,原來的速度v1=2m/s,受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相同的力F=4N的作用,發(fā)生的位移x=2m,力F做功W=8J,物體的末動(dòng)能Ek=108J.

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