高考物理复习第讲磁场三难之霍尔效应课后练习

第12讲磁场三难之霍尔效应题一：利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面间的电压为U。

已知自由电子的电荷量为e，则该导体单位体积内的自由电子数为________。

C为其四个侧面，如图所示，已知题二：一导体材料样品的体积为a×b×c，'A、C、A、'导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x方向通有电流I。

（1）导体A'、A两个侧面之间的电压大小为________，导体中自由电子定向移动的速率是________；（2）将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴正方向，则导体样品侧面C的电势C的电势；________(填“高于”“低于”或“等于”)侧面'C两侧面间的电势差（3）在（2）中，达到稳定状态时，沿x方向电流仍为I，若测得C、'为U，则匀强磁场的磁感应强度为________。

题三：如图所示，a、b、c分别表示长方体导体板的长、宽、高，将导体板置于垂直导体板前后两个表面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当电流由左侧面向右侧面通过导体板时，将在导体板的上、下两表面之间产生霍尔电压U H，下列说法中正确的是（）A．导体板下表面电势高于其上表面电势B．若保持通过导体板的电流恒定不变，只将导体板的高度c减半，则U H将减半C．若保持导体板左、右两端所加电压恒定不变，只将导体板的宽度b减半，则U H将不变D．若保持导体板左、右两端所加电压恒定不变，只将导体板的长度a减半，则U H将变为原来的2倍题四：利用霍尔效应制作的元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。

如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧就会形成电势差U CD，下列说法中正确的是（）A ．电势差U CD 仅与材料有关B ．仅增大磁感应强度时，C 、D 两面间的电势差变大C ．若霍尔元件中定向移动的是自由电子，则电势差U CD ＞0D ．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平方向题五：如图，铜质导电板（单位体积的电荷数为n ）置于匀强磁场中，用电源、开关、电流表、电压表可以测出磁感应强度的大小和方向。

第三章第1节磁现象和磁场课后强化演练一、选择题1．关于磁极间彼此作用，下列说法正确的是( )A．同名磁极相吸引B．同名磁极相排斥C．异名磁极相排斥D．异名磁极相吸引解析：磁体之间的彼此作使劲遵循：同名磁极彼此排斥，异名磁极彼此吸引．答案：BD2．把一个条形磁铁水平悬挂起来，N极应指向( )A．地理正北极B．地理正南极C．地磁北极D．地磁南极解析：地磁场在地球外部由地磁北极指向地磁南极，条形磁铁的N极指向地磁南极．答案：D3．某同窗在北京将一根质量散布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是( )A．磁铁的重心处B．磁铁的某一磁极处C．磁铁重心的北侧D．磁铁重心的南侧解析：条形磁铁只受到重力和细线的拉力而平衡时，细线应该系在磁铁的重心处，但由于北京的地磁场方向指向水平向北偏下，所以要使条形磁铁呈水平平衡状态，细线应系在重心偏北的位置．答案：C4．磁体与磁体间、磁体和通电导线间、通电导线和通电导线间彼此作用的示用意，以下正确的是( )A．磁体⇔磁场⇔磁体B．磁体⇔磁场⇔通电导线C．通电导线⇔电场⇔通电导线D．通电导线⇔磁场⇔通电导线解析：磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间、通电导线与通电导线之间的作用都是靠磁场来发生的，A、B、D对，C错．答案：ABD5．磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片随着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使历时由于相对移动会致使前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极彼此斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极散布如图甲所示．通过改良后，新式磁力玻璃擦其内部的N、S磁极散布如图乙所示，使历时两片不易脱落，关于两种磁力玻璃擦脱落的主要原因，下列说法中正确的是( )A．甲图中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极彼此斥力大，容易脱落B．甲图中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极彼此引力大，不容易脱落C．乙图中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极彼此斥力小，不容易脱落D．乙图中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极彼此引力小，容易脱落解析：同名磁极彼此排斥，异名磁极彼此吸引，甲图中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极彼此斥力大，容易脱落，乙图中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极彼此斥力小，不容易脱落，故A、C选项正确．答案：AC6．如图所示，A为电磁铁，C为胶木大秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升进程中，轻绳上拉力F的大小为( )A．F＝mgB．Mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F＞(M＋m)g解析：A、C受重力Mg，绳拉力F，B给A的磁场力f1，B受力为重力mg和A给B的磁场力f2，对A、C(包括支架)由平衡条件有：F＝Mg＋f1，对B由牛顿第二定律有：f2－mg＝ma(a＞0)，由牛顿第三定律有f1＝f2，联立解得F＝Mg＋m(g＋a)＞(M＋m)g.该题亦可用超重规律分析：以A、B、C组成的系统为研究对象，整个系统处于超重状态，故F ＞(M＋m)g，且在A、B接触前F不断增大．答案：D二、非选择题7．实验室里用的磁铁是用什么材料制成的？解析：磁性材料分为硬磁材料和软磁材料，硬磁性材料磁化后能长久维持磁性；软磁性材料指磁化后，不能维持原有的磁性．故实验室里用的磁铁是用硬磁性材料制成的．答案：实验室中的磁铁是用硬磁性材料制成的8．若是小朋友误吞了金属类物品于腹腔内，如何把它掏出来呢？某同窗在学习了磁场以后，设计出了这样一个仪器，如图所示．当仪器顶部接触金属物品时，将手控环内推，再拉出整条塑料管．(1)你能说出这种仪器的原理吗？(2)若是小朋友不慎吞下的是易拉罐拉环或一个回形针，哪一种物体可以用这种仪器掏出来？(3)若是把活动永磁铁换成电磁铁，你以为是不是更实用呢？答案：(1)当仪器顶部接触金属物品时，将手控环内推，其上的活动永磁铁使固铁磁化，磁化后吸引铁磁性金属物品，然后拉出整条塑料管，即可把这种金属物品掏出．(2)由于磁铁只能吸引铁磁性物体，而易拉罐拉环是铝合金材料的，不是铁磁性物质，因此不能掏出；回形针是铁磁性物体，可以用此仪器掏出．(3)电磁铁的磁性强弱可以随电流的转变而转变，若是是误吞了比较重的金属，可通过调节电流大小使磁性增强，把金属掏出来．故利用电磁铁应更实用一些．。

高考题中的霍尔效应什么是霍尔效应：置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场方向垂直，则垂直于电流和磁场方向会产生一个附加的横向电场,这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。

霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的偏转，所以可以用高中物理中的电磁学、力学、运动学等有关知识来进行解释。

霍尔效应原理的应用常见的有：霍尔元件、磁流体发电机、电磁流量计、磁强计等。

考题一(全国高考题）：如图-1所示，厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的均匀磁场中，当电流通过导体板时,在导体的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应，实验表明：当磁场不太强时，电势差U ，电流I 和B 的关系为：dIBK U =,式中的比例系数K 称为霍尔系数。

霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I 是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v ，电荷量为e ,回答下列问题：（1)达到稳定状态时，导体板上的侧面A 的电势 下侧面A ′的电势（填高于、低于或等于）。

（2)电子所受洛伦兹力的大小为 。

（3）当导体板上、下两侧面之间的地势差为U 时,电子所受的静电力的大小为 。

(4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为neK 1=（其中n 代表导体板单位体积中电子的个数).答案（1）低于（2）电子所受洛伦兹力的大小f =evB (3) 电子所受静电力的大小F =hUe（4)略 这是一道信息迁移题，此题出于命题者别具匠心的取材，全题所提供的材料可以说是完全参考于大学物理内容,对中学生来说，霍尔效应是一个陌生的规律，要求考生必须通过仔细读题，对霍尔效应的原理深入分析，透彻理解，熟练结合高中物理所学的知识才能正确求解.这充分体现了高考“依据中学教学大纲，但又不拘泥于大纲”的命题原则，不是中学教材上叙述什么,高考试题才考什么，特别是命题者在超出中学教材内容部分，均作了较为详细的阐述，因此学生绝不会因为没有自学过大学物理教材，因不懂得超出中学物理内容的知识而失分，所以对每位考生来说是公平的.考题二（北京东城区试题）：一种半导体材料称为“霍尔材料”,用它制成的元件称为“霍尔元件".这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电量大小为1元电荷，即q =1.6×10—19C 。

霍尔效应练习题1. 简介霍尔效应是指在具有恒定电流通过的导体中，当该导体处于垂直于电流方向的磁场中，会在导体两侧产生一种电势差的现象。

这种现象是由美国物理学家爱德华·霍尔于1879年发现的。

霍尔效应无论在学术研究上还是在实际应用中都具有重要意义。

2. 霍尔效应的原理霍尔效应的原理可以通过下面的公式来表示：VH = B × I × RH其中，VH 表示霍尔电压，B 表示磁感应强度，I 表示电流，RH 表示霍尔系数。

3. 霍尔效应的应用霍尔效应在现代科学技术中有广泛的应用。

下面将介绍几个常见的应用领域。

3.1 传感器霍尔传感器是利用霍尔效应制作的一种传感器。

它可以测量磁场的强度和方向。

在汽车行业中，霍尔传感器被广泛应用于车速传感器、转向角传感器等。

此外，在工业自动化领域中，霍尔传感器还可以用于测量位置、速度等参数。

3.2 电流测量霍尔效应可以用于测量电流的大小。

通过将电流通过霍尔元件，利用霍尔效应产生的电势差来计算电流大小。

这种方法具有快速响应、非接触式测量等优点，在电力行业和电子行业中得到广泛应用。

4. 4.1 题目一一块厚度为0.5 cm，宽度为2 cm，长为4 cm的铜板，通过电流1 A，放置在磁感应强度为0.2 T的磁场中。

求霍尔电压。

解答：根据霍尔效应的公式：VH = B × I × RH其中，B = 0.2 T，I = 1 A，RH 为铜的霍尔系数。

铜的霍尔系数约为5.1 × 10^-8 V/A·T。

代入公式算得：VH = 0.2 T × 1 A × 5.1 × 10^-8 V/A·T = 1.02 × 10^-8 V所以，霍尔电压为1.02 × 10^-8 V。

4.2 题目二一块长为6 cm，宽为3 cm，厚度为0.2 cm的半导体材料，通过电流0.5 A，并放置在磁感应强度为0.5 T的磁场中。

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磁场练习题1．下列说法中正确的是 ( )A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B。

磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极2．关于磁感应强度，下列说法中错误的是 ( )F可知，B与F成正比，与IL成反比A。

由B=ILF可知，一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处一定无磁场B.由B=ILC。

通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D。

磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（）A、磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C、沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小4．首先发现电流磁效应的科学家是（ )A. 安培B. 奥斯特C. 库仑 D。

伏特5．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同。

它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处。

如图所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B,则C处磁场的总磁感应强度是( ）A.2BB.B C。

0 D。

3B6．如图所示为三根通电平行直导线的断面图.若它们的电流大小都相同，且ab=ac=ad，则a点的磁感应强度的方向是（ )A。

垂直纸面指向纸里B. 垂直纸面指向纸外C. 沿纸面由a指向bD。

3.2 磁感应强度课后检测1、关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）A 、由B=F/IL 可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I 的减小而增大B 、由B=F/IL 可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线长度L 的增大而减小C 、由B=F/IL 可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F 的增大而增大D 、磁场中某处B=F/IL 是定值，由磁场本身决定的。

2.下列说法不正确的是（ ）A.电荷在某处不受电场力作用时，该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用时，该处的磁感应强度一定为零C.把一检验电荷放在电场中某点时，电荷所受电场力与其电量的比值叫该点的电场强度D.把一小段通电导线放在磁场中某处时，该导线所受磁场力与其长度与电流强度乘积之比值叫做该处的磁感应强度。

3、有一小段通电直导线，长为1cm ，电流强度为5A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N ，则该点的磁感应强度B （ ）A ．一定等于2TB ．一定小于2TC ．大于等于2TD ．以上情况都有可能4.一根导线长0.2m ，通过3A 电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6 10-2N ，则该处的磁感应强度B 的大小是________T ，如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_______T 。

5在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场力方向垂直。

先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。

图中的几幅图像表现的导线受的力与通过导线的电流I 的关系。

а、ъ各代表一组的数据。

在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅？（ ）甲 乙 丙 丁6.下列关于通电导线在磁场中受到的磁场力的说法，正确的是（ ）A ．受力的大小只跟磁场的强弱和电流的大小有关B ．如果导线受到的磁场力为零，导线所在处的磁感应强度必为零C ．如果导线受到的磁场力最大，导线必与磁场方向垂直D ．所受磁场力的方向只与磁场的方向有关，与电流的方向无关 7.关于磁场，以下说法正确的是（ ）A ．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点磁感强度一定为零B ．磁场中某点的磁感应强度，根据公式B=F/I ·1，它跟F ，I ，1都有关C ．磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向D ．磁场中任一点的磁感强度都由磁场本身决定高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高中物理：磁场练习及答案一、选择题1、如图所示,空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域；如果将磁场撤去,其他条件不变,则粒子从B点离开场区；如果将电场撤去,其他条件不变,则这个粒子从D点离开场区。

已知BC=CD,设粒子在上述三种情况下,从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1,t2和t3,离开三点时的动能分别是Ek1、Ek2、Ek3,粒子重力忽略不计,以下关系式正确的是 ( )A.t1=t2<t3B.t1<t2=t3C.Ek1=Ek2<Ek3D.Ek1>Ek2=Ek32、(多选)下列说法正确的是()A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时,受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值B＝FIL,即磁场中某点的磁感应强度B．通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C．磁感应强度B＝FIL只是定义式,它的大小取决于场源及磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D．磁场是客观存在的3、如图所示,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝,线圈由粗细均匀、单位长度质量为2．5 g的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳定时线圈平面水平,在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0．5 T,方向与竖直线成30°角,要使三条细线上的张力为零,线圈中通过的电流至少为(g取10 m/s2)()A．0．1 A B．0．2 A C．0．05 A D．0．01 A4、(多选)光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接,一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L 的导体棒ab,用长也为L的绝缘细线悬挂,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B＝0.5 T,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧摆动,摆到最大高度时,细线与竖直方向成θ＝53°角,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态,导轨电阻不计,sin 53°＝0.8,g取10 m/s2则()A．磁场方向一定竖直向下B．电源电动势E＝3.0 VC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝3 ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J5、(多选)一质量为m、电荷量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动,若磁场方向垂直于它的运动平面,且作用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍,则负电荷做圆周运动的角速度可能是()A．4qBm B．3qBm C．2qBm D．qBm6、如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场．一带正电的粒子从f点沿fd 方向射入磁场区域,当速度大小为v b时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为t b；当速度大小为v c时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为t c．不计粒子重力．则()A．v b∶v c＝1∶2,t b∶t c＝2∶1B．v b∶v c＝2∶1,t b∶t c＝1∶2C．v b∶v c＝2∶1,t b∶t c＝2∶1D．v b∶v c＝1∶2,t b∶t c＝1∶27、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中S0A＝23S0C,则下列说法中正确的是()A．甲束粒子带正电,乙束粒子带负电B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E B2D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为3∶2*8、关于磁感线的描述,下列说法中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场D．两个磁场叠加的区域,磁感线就可能相交*9、如图所示,在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如图所示,O为等边三角形的中心,M、N分别为O关于导线ab、cd的对称点．已知三根导线中的电流形成的合磁场在O点的磁感应强度大小为B1,在M点的磁感应强度大小为B2,若撤去导线ef,而ab、cd中电流不变,则此时N点的磁感应强度大小为()A．B1＋B2B．B1－B2C．B1＋B22D．B1－B2210、在如图所示的平行板器件中,电场强度E和磁感应强度B相互垂直。

楞次定律时间：40分钟满分：100分一、选择题(每小题6分，共60分)1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A．感应电流的磁场总是与原磁场方向相反B．闭合线圈放在变化的磁场中就一定能产生感应电流C．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化答案 D解析电磁感应现象中，若磁通量减小，则感应电流的磁场与原磁场方向相同，选项A 错误。

若闭合线圈平面与磁场方向平行，则无论磁场强弱如何变化，穿过线圈的磁通量始终为零，不产生感应电流，选项B错误。

若线圈切割磁感线时，穿过线圈的磁通量不发生变化，则不能产生感应电流，选项C错误。

只有选项D正确。

2．(多选)如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是( )A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流答案BD解析左环不闭合，磁铁插向左环时，产生感应电动势，但不产生感应电流，环不受力，横杆不转动，故A、C错误；右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电动势和感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动；根据楞次定律的推论：来拒去留，从上向下看横杆发生逆时针方向转动，故B、D正确。

3．(多选)如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流由A经R到B，则磁铁的运动可能是( )A．向下运动B．向上运动C．向左平移D．以上都不可能答案BC解析此题可通过逆向思维应用楞次定律来判定。

由感应电流方向A→R→B，应用安培定则知感应电流在线圈内产生的磁场方向应是从上指向下，由楞次定律判得线圈内磁通量的变化应是向下减小或向上增加，由条形磁铁的磁感线分布知线圈内原磁场是向下的，故应是磁通量减小，即磁铁向上运动或向左、右平移，所以B、C正确。

第12讲磁场三难之霍尔效应题一：利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面间的电压为U。

已知自由电子的电荷量为e，则该导体单位体积内的自由电子数为________。

题二：一导体材料样品的体积为a×b×c，'A、C、A、'C为其四个侧面，如图所示，已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x方向通有电流I。

（1）导体A'、A两个侧面之间的电压大小为________，导体中自由电子定向移动的速率是________；（2）将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴正方向，则导体样品侧面C的电势________(填“高于”“低于”或“等于”)侧面'C的电势；（3）在（2）中，达到稳定状态时，沿x方向电流仍为I，若测得C、'C两侧面间的电势差为U，则匀强磁场的磁感应强度为________。

题三：如图所示，a、b、c分别表示长方体导体板的长、宽、高，将导体板置于垂直导体板前后两个表面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当电流由左，侧面向右侧面通过导体板时，将在导体板的上、下两表面之间产生霍尔电压UH 下列说法中正确的是（）A．导体板下表面电势高于其上表面电势将减半B．若保持通过导体板的电流恒定不变，只将导体板的高度c减半，则UHC．若保持导体板左、右两端所加电压恒定不变，只将导体板的宽度b减半，则将不变UHD．若保持导体板左、右两端所加电压恒定不变，只将导体板的长度a减半，则U将变为原来的2倍H题四：利用霍尔效应制作的元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。

如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面，下列说法中正确向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧就会形成电势差UCD的是（）仅与材料有关A．电势差UCDB．仅增大磁感应强度时，C、D两面间的电势差变大＞0C．若霍尔元件中定向移动的是自由电子，则电势差UCDD．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平方向题五：如图，铜质导电板（单位体积的电荷数为n）置于匀强磁场中，用电源、开关、电流表、电压表可以测出磁感应强度的大小和方向。

《霍尔效应》一、计算题1.将一金属或半导体薄片垂直置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场方向会产生一个电势差，这一现象称为霍尔效应，此电势差称为霍尔电势差．（1）某长方体薄片霍尔元件，其中导电的是自由电子，薄片处在与其上表面垂直的匀强磁场中，在薄片的两个侧面a、b间通以如图所示的电流时，另外两侧面c、d间产生霍尔电势差U H，请判断图中c、d哪端的电势高（2）可以将（1）中的材料制成厚度为h、宽度为L的微小探头，测量磁感应强度，将探头放入磁感应强度为B0的匀强磁场中，a、b间通以大小为I的电流，测出霍尔电势差U H，再将探头放入待测磁场中，保持I不变，测出霍尔电势差U H′，利用上述条件，求：此霍尔元件单位体积内自由电子的个数n（已知电子电荷量为e）；待测磁场的磁感应强度B x和B0之间的关系式（3）对于特定的半导体材料，其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值．在具体应用中，有U H=K H IB，式中的K H称为霍尔元件灵敏度，一般要求K H越大越好，试通过计算说明为什么霍尔元件一般都做得很薄．2.（1）如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。

霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的电场力，当电场力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

做匀速直线运动的速度为多少？③由于电流和电压很容易测量，因此霍尔效应经常被用于检测磁感应强度的大小。

若已知该导体内部单位体积内自由电子数为，电子电量为e，测得通过电流为I时，导体板上下侧面的电压为U，求此时磁感应强度B的大小。

（2）磁流体发电的原理与霍尔效应非常类似。