題目列表(包括答案和解析)
如圖(1),將一金屬薄片垂直置于磁場B中,在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時,另外兩側c、f間產生電勢差,這一現象稱為霍爾效應。且滿足UM=kIB/d,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數。
某同學通過實驗來測定該金屬的霍爾系數。已知該薄片的厚度d=0.40mm,該同學保持磁感應強度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測量相應的UM,記錄數據如下表所示。
I(´10-1A) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
UM(´10-1V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
(1)根據表中數據在給定坐標系中畫出圖線;
(2)利用圖線求出該材料的霍爾系數k=________´10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數字);
(3)利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器,廣泛應用于測量和自動控制等領域。圖(2)是霍爾測速儀的示意圖,將非磁性圓盤固定在轉軸上,圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體,相鄰永磁體的極性相反;魻栐糜诒粶y圓盤的邊緣附近。當圓盤勻速轉動時,霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖像如圖(3)所示。若在時間t內,霍爾元件輸出的脈沖數目為P,則圓盤轉速N的表達式:_____________________。
次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小車加速度a/m?s-2 | 0.78 | 0.38 | 0.25 | 0.20 | 0.16 |
小車質量m/kg | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
×10 | -7 |
×10 | -7 |
I(?10-1A) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
UM(?10-1V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
07北京理綜 6、(20分)用密度為d、電阻率為ρ、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框。如圖所示,金屬方框水平放在磁極的狹縫間,方框平面與磁場方向平行。設勻強磁場僅存在于相對磁極之間,其他地方的磁場忽略不計?烧J為方框的邊和邊都處在磁極之間,極間磁感應強度大小為B。方框從靜止開始釋放,其平面在下落過程中保持水平(不計空氣阻力)。
⑴求方框下落的最大速度vm(設磁場區(qū)域在數值方向足夠長);
⑵當方框下落的加速度為時,求方框的發(fā)熱功率P;
⑶已知方框下落時間為t時,下落高度為h,其速度為vt(vt<vm)。若在同一時間t內,方框內產生的熱與一恒定電流I0在該框內產生的熱相同,求恒定電流I0的表達式。
在“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的實驗中:
(1)某實驗小組采用鎳鉻合金和康銅絲為對象,用如圖所示電路進行探究,a、b、 c、d是四種不同的金屬絲。
現有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示:
電路圖中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號為C、B、D的金屬絲,則d應選上表中的_______(用表中編號A、B、C、D、E、F表示)。
(2)另一小組用一個標稱值為15Ω的滑動變阻器來“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”。可供使用的器材如下:
A.電流表A1,量程0.6A,內阻約0.6Ω
B.電壓表V2,量程3V,內阻約3kΩ
C.滑動變阻器Rx,全電阻約15Ω(電阻絲繞
制緊密,匝數清晰可數)
D.滑動變阻器R,全電阻約10Ω
E.直流電源E,電動勢9V,內阻不計
F.游標卡尺
G.毫米刻度尺
H.電鍵S,導線若干
①為了較精確測量出滑動變阻器Rx的全電阻
值,將實物測量電路圖中的連接線補充完整。
②探究中需要測量滑動變阻器Rx的電阻絲的直徑和總長度,在不破壞變阻器的前提下,要測電阻絲的直徑需要直接測量的物理量是(寫出測量工具和物理量的文字及符號):
。
電阻絲的直徑表達式為: 。
要測電阻絲的長度需要直接測量的物理量是(寫出測量工具和物理量的文字及符
號): 。
電阻絲的長度表達式為: 。
編號 | 材料 | 長度L/m | 橫截面積S/mm2 |
A | 鎳鉻合金 | 0.80 | 0.80 |
B | 鎳鉻合金 | 0.50 | 0.50 |
C | 鎳鉻合金 | 0.30 | 0.50 |
D | 鎳鉻合金 | 0.30 | 1.00 |
E | 康銅絲 | 0.30 | 0.50 |
F | 康銅絲 | 0.80 | 0.80 |
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