1. 带电粒子在电磁场中运动的科技应用

2. [08-24 19:16:33]   来源：http://www.85jc.com  高考物理复习方法   阅读：8507次

概要：www.85jc.com解得：（3）由电功率公式，联立解得点评：此题是以磁流体发动机为背景的高考试题，求解发动机的电动势仍可利用解决速度选择器的方法，可见磁流体发动机为速度选择器的变式。解此类问题的关键是画出等效电路，求出电源的电动势和内阻、外电路的总电阻，然后选择恒定电流的概念和规律求解相关的电学参量。例8．（10·北京卷）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图12所示，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面A．B间通以电流I时，另外两侧C．F间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是C．F间建立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH＝RH，其中比例系数RH称为霍尔系数，仅与材料性质有关。（1）设半导体薄片的宽度（C．F间距）为l，请写出UH和EH的关系式，若半导体材料是电子导电的，请判断图中

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www.85jc.com 　 　　解得： 　　（3）由电功率公式，联立解得 　　点评：此题是以磁流体发动机为背景的高考试题，求解发动机的电动势仍可利用解决速度选择器的方法，可见磁流体发动机为速度选择器的变式。解此类问题的关键是画出等效电路，求出电源的电动势和内阻、外电路的总电阻，然后选择恒定电流的概念和规律求解相关的电学参量。 　　例8．（10·北京卷）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。 　　如图12所示，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面A．B间通以电流I时，另外两侧C．F间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是C．F间建立起电场E_H，同时产生霍尔电势差U_H。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，E_H和U_H达到稳定值，U_H的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式U_H＝R_H，其中比例系数R_H称为霍尔系数，仅与材料性质有关。 　　（1）设半导体薄片的宽度（C．F间距）为l，请写出U_H和E_H的关系式，若半导体材料是电子导电的，请判断图中C．F哪端的电势高； 　　（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数R_H的表达式。（通过横截面积S的电流，其中v是导电电子定向移动的平均速率）； 　　（3）图13是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图14所示。 　　a．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式。 　　b．利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。 　　解析：

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