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有关电磁场的仪器一、速度选择器如图所示平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。
具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。
这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器,这是质谱仪的重要组成部分。
速度选择器原理：1.粒子受力特点：同时受方向相反的电场力和磁场力作用。
2.粒子匀速通过速度选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡：qE=qvB，v=E/B速度大小只有满足v=E/B的粒子才能沿直线匀速通过。
注意：1.速度选择器对正、负电荷均适用。
2.速度选择器中的E、B的方向具有确定的关系，仅改变其中一个方向，就不能对速度做出选择。
3.速度选择器只能单向选择，如上图中粒子从右侧进入会受到相同方向的电场力和洛伦玆力而打到板上【例1】如图所示，一个电子经加速电压U1后得到一定的速度，然后进入正交的电场和磁场，电子沿直线经过经过偏转极板后从右边S板中央孔穿出，已知磁场强度为B，上下极板间距为d（电子质量为m，带电量为-e）. 问：（1）水平极板间的电场强度为多少？（2）若电场强度不变，调节B的大小，使得电子恰好从水平极板的下边缘射出打在S板上，问打在板上前的速度是大小？二、质谱仪质谱仪是测量带电粒子荷质比的工具。
质谱仪的作用，就是把同一种元素的各种同位素都区分开来（各同位素按质量大小排列，形成一个"谱"）。
原理：带电粒子垂直入射到磁场中，做圆周运动的圆周半径与质量有关（r=mv/qB），根据半径与质量的关系就可以区别各个同位素。
S12N 频【例2】如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。
设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A 中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的离子。
离子从狭缝S 1以很小的速度进入电压为U 的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝S 2、S 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ 。
最后，离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝S 3的细线。
DH-MF-SJ 组合式磁场综合实验仪使用说明书一、概述DH-MF-SJ组合式磁场综合实验仪用于研究霍尔效应产生的原理及其测量方法，通过施加磁场 , 可以测出霍尔电压并计算它的灵敏度，以及可以通过测得的灵敏度来计算线圈附近各点的磁场。
二、主要技术性能1、环境适应性：工作温度10 ～ 35℃；相对湿度 25 ～ 75%。
2、通用磁学测试仪2.1可调电压源： 0～15.00V、 10mA；2.2可调恒流源： 0～5.000mA 和 0～9.999mA可变量程，为霍尔器件提供工作电流，对于此实验系统默认为0-5.000mA 恒流源功能；2.3电压源和电流源通过电子开关选择设置，实现单独的电压源和电流源功能；2.4电流电压调节均采用数字编码开关；2.5数字电压表： 200mV、2V 和 20V 三档，4 位半数显，自动量程转换。
3、通用直流电源3.1 直流电源，电压0～30.00V 可调；电流 0～1.000A 可调；3.2 电流电压准确度： 0.5%±2 个字；3.3 电压粗调和细调，电流粗调和细调均采用数字编码开关。
4、测试架4.1底板尺寸： 780*160mm；4.2载物台尺寸： 320*150mm，用于放置螺线管和双线圈测试样品；4.3螺线管：线圈匝数 1800 匝左右 , 有效长度 181mm，等效半径 21mm；4.4双线圈：线圈匝数1400 匝( 单个 ) ，有效直径 72mm，二线圈中心间距 52mm；下表为电流与磁感应强度对应表( 双个线圈通电 ) ：电流值（ A）0.10.20.30.40.5中心磁感应强度（ mT） 2.25 4.50 6.759.0011.254.5移动导轨机构：水平方向 0～60cm可调；垂直方向 0～36cm可调，最小分辨率 1mm；5、供电电源： AC 220V± 10%，总功耗： 60VA。
三、仪器构成及使用说明DH-MF-SJ组合式磁场综合实验仪由实验测试台、双线圈、螺线管、通用磁学测试仪、通用直流电源以及测试线等组成。
高中物理20种电磁学仪器1. 电视机原理1.电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为O，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点.为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？2.电磁流量计2.电磁流量计广泛应用于测量可导电液体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道．其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度B的匀强磁场，磁场方向垂直前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）A.I cbRB aρ⎛⎫+⎪⎝⎭B.I baRB cρ⎛⎫+⎪⎝⎭C.I acRB bρ⎛⎫+⎪⎝⎭D.I bcRB aρ⎛⎫+⎪⎝⎭3.质谱仪3.如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。
设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的分子离子。
分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。
最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。
若测得细线到狭缝s3的距离为d，试导出分子离子的质量m的表达式。
解析：以m、q表示离子的质量电量，以v表示离子从狭缝s2射出时的速度，由功能关系可得射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得式中R为圆的半径。
什么是霍尔效应什么是霍尔效应美国物理学家霍尔(Hall,Edwin Herbert，1855—1938)于1879年在实验中发现，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。
这个电势差也被叫做霍尔电势差。
霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔（A。
H。
Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法.通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
流体中的霍尔效应是研究“磁流体发电”的理论基础。
1．霍尔效应将一块半导体或导体材料，沿Z方向加以磁场B ,沿X方向通以工作电流I，则在Y方向产生出电动势Vh，如图1所示，这现象称为霍尔效应.Vh 称为霍尔电压.图1 霍尔效应原理图实验表明，在磁场不太强时，电位差Vh与电流强度I和磁感应强度B成正比，与板的厚度d成反比,即或式（1)中Rh称为霍尔系数，式（2）中Kh称为霍尔元件的灵敏度，单位为mv / （mA·T)。
产生霍尔效应的原因是形成电流的作定向运动的带电粒子即载流子（N型半导体中的载流子是带负电荷的电子，P型半导体中的载流子是带正电荷的空穴）在磁场中所受到的洛仑兹力作用而产生的。
如图1（a）所示,一快长为l、宽为b、厚为d的N型单晶薄片，置于沿Z轴方向的磁场中,在X轴方向通以电流I，则其中的载流子——电子所受到的洛仑兹力为式中V为电子的漂移运动速度，其方向沿X轴的负方向。
e为电子的电荷量。
Fm指向Y轴的负方向。
自由电子受力偏转的结果，向A侧面积聚,同时在B侧面上出现同数量的正电荷,在两侧面间形成一个沿Y轴负方向上的横向电场Eh（即霍尔电场）,使运动电子受到一个沿Y轴正方向的电场力Fe,A、B面之间的电位差为Vh（即霍尔电压），则(4)将阻碍电荷的积聚，最后达稳定状态时有式中称为霍尔元件的灵敏度，一般地说， Kh愈大愈好，以便获得较大的霍尔电压Vh 。
必考点03 电磁场中的各种仪器题型一 速度选择器例题1 如图所示，M 为加速器、N 为速度选择器，两平行导体板之间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B 。
从S 点释放一初速度为0、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，经M 加速后恰能沿直线（图中平行于导体板的虚线）通过N 。
不计重力，则（ ）A ．N 板间的电场强度方向垂直导体板向上B ．仅将粒子电荷量改为2q ，仍能沿直线通过NC ．仅将M 的加速电压变大，粒子通过N 时会向上偏转D ．仅将N 中的电场和磁场方向均与原来相反，粒子仍能沿直线通过N 【答案】D【解析】A ．当粒子带正电时 ，根据左手定则，受到的洛伦兹力向上，则电场强度方向垂直导体板向下，当粒子带负电时 ，根据左手定则，受到的洛伦兹力向下，则电场强度方向垂直导体板向下，故A 错误； B ．在选择器中，根据平衡条件qEqvB 在加速器中212qU mv仅将粒子电荷量改为2q ，速度增大，洛伦兹力大于电场力，粒子不能平衡，不能沿直线通过N ，故B 错误；C ．仅将M 的加速电压变大，则进入选择器时的速度变大，当粒子带负电时，向下的洛伦兹力大于向上的电场力，粒子会向下偏转，故C 错误；D ．仅将N 中的电场和磁场方向均与原来相反，则粒子受到的洛伦兹力和电场力均反向，仍能平衡，沿直线通过N ，故D 正确。
故选D 。
题型二 质谱仪例题2 如图所示，三个粒子a 、b 、c 分别以a v 、b v 、c v 的速率进入速度选择器，a 粒子打在速度选择器的上极板，b 和c 粒子沿直线运动后进入偏转磁场，b 粒子打在1A 点，c 粒子打在2A 点，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）A ．上极板比下极板的电势低B ．一定有a b v v >C ．a 、b 粒子一定都带负电D ．b 粒子的比荷一定大于c 粒子的比荷【答案】D【解析】AB. b 和c 粒子沿直线运动后进入偏转磁场，b 粒子打在1A 点，c 粒子打在2A 点，由左手定则可知b 粒子带负电，c 粒子带正电，b 和c 粒子在速度选择器中沿直线运动，在速度选择器中受力平衡，则有qEqvB 解得Ev B=说明在速度选择器中做直线运动的速度与粒子的比荷无关，即有b c Ev v B==由于c 粒子带正电，c 粒子在速度选择器中受到的洛伦兹力向上，电场力向下，可知电场方向由上极板指向下极板，故上极板比下极板的电势高，选项AB 错误； C. 当a 粒子带正电时，a 粒子在速度选择器中受到的洛伦兹力向上，电场力向下，由a 粒子打在速度选择器的上极板，可知a qE qv B <解得a Ev B>当a 粒子带负电时，a 粒子在速度选择器中受到的洛伦兹力向下，电场力向上，由a 粒子打在速度选择器的上极板，可知a qE qv B >解得a Ev B<由于不知道a 粒子在速度选择器中的具体速度大小，故a 粒子可能带正电，也可能带负电，选项C 错误；D. b 和c 粒子在偏转磁场中，根据牛顿第二定律2v qvB m R'=解得mv R qB ='可知b 和c 粒子在偏转磁场中的轨迹半径与粒子的比荷成反比，从轨迹图可知b c R R <故有b 粒子的比荷一定大于c 粒子的比荷，选项D 正确； 故选D 。
实验十霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应。
随着半导体材料和制造工艺的发展，人们利用半导体材料制成霍尔元件，由于它的霍尔效应显著而得到实用和发展，现在广泛用于非电量的测量、电动控制、电磁测量和计算装置方面。
在电流体中的霍尔效应也是目前在研究中的“磁流体发电”的理论基础。
近年来，霍尔效应实验不断有新发现。
1980年原西德物理学家冯·克利青研究二维电子气系统的输运特性，在低温和强磁场下发现了量子霍尔效应，这是凝聚态物理领域最重要的发现之一。
目前对量子霍尔效应正在进行深入研究，并取得了重要应用，例如用于确定电阻的自然基准，可以极为精确地测量光谱精细结构常数等。
在磁场、磁路等磁现象的研究和应用中，霍尔效应及其元件是不可缺少的，利用它观测磁场直观、干扰小、灵敏度高、效果明显。
一、实验目的1、掌握霍尔效应原理，理解霍尔元件有关参数的含义和作用2、测定霍尔元件的V H—Is，V H—I M曲线，了解霍尔电势差V H与霍尔元件工作电流I s、磁感应强度B及励磁电流I M之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布。
4、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
5、确定试样的导电类型、载流子浓度及迁移率。
二、实验仪器霍尔效应实验仪三、实验原理如图2-1所示，磁场B位于Z的正向，与之垂直的半导体薄片（霍尔元件）上沿X正向通以电流Is（称为工作电流），假设载流子为电子（N型半导体材料），它沿着与电流Is相反的X负向运动。
由于洛仑兹力f L作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的B侧偏转，并使B侧形成电子积累，而相对的A侧形成正电荷积累。
与此同图2-1时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力f E的作用。
随着电荷积累的增加，f E增大，当两力大小相等（方向相反）时，f L=－f E，则电子积累便达到动态平衡。
这时在A、B两端面之间建立的电场称为霍尔电场E H，相应的电势差称为霍尔电势V H。
有关电磁场的仪器•霍尔效应霍尔效应（Hall effect）是指当固体导体放置在一个磁场内，且有电流通过时，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压（霍尔电压）的现象嬮电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力嬮通过霍尔电压的极性，可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子（自由电子）之运动所造成。
霍尔效应于嬱嬸嬷嬹年由埃德温·赫伯特·霍尔（Edwin Herbert Hall）发现。
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嬮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、磁强计等嬮如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，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•电磁流量计电磁流量计是根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体（一般为液体）流量的一种仪器，用非磁性材料制成，一般用于测量污水排放量，是霍尔效应的一种应用嬮根据霍尔效应其原理可解释为：如图嬲所示，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动嬮导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差。
当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定嬮由qvB嬽qE嬽q U d可得v嬽U bd流量：Q嬽Sv嬽πd2嬴·UBd嬽πdU嬴B电磁流量计电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（单位时间内通过管内横截面的流体的体积）嬮为了简化，假设流量计是如图嬳所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c嬮流量计的两端与输送流体的管道连接（图中虚线）嬮图中流量计的上下两面是金属材料，前后两侧面是绝缘材料嬮现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面嬮当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值嬮已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）•磁流体发电机磁流体发电机，又叫等离子发电机，是根据霍尔效应，用导电流体，例如空气或等离子体，与磁场相对运动而发电的一种设备，所以该模型下的物理题目多会存在外电路嬮磁流体发电技术是一种新型的高效发电方式，由于无需经过机械转换环节，所以也称之为直接发电，燃料利用效率显著提高，用燃料（石油、天然气、煤、核能等）直接加热工作介质，使之在高温下电离成导电的离子流，然后让其在磁场中高速流动。
现代科技中的应用一、质谱仪质谱仪是用来研究物质同位素的装置。
图为其结构意图。
N 为一离子源，S 1，S 2为加速电场，S 3的下方为一垂直纸面向外的匀强磁场B ，PP'之间另加有电场(PP'实际上就是一个速度选择器)，从PP'无偏转岀来的粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动，即： 由于q ，B ，v 均为定值，则m 大的同位素其圆周运动的半径R 亦大，从而区别出各种同位素，并且测得R 后即可计算出该同位素的离子质量m 。
1.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( )A ．离子由加速器的中心附近进入加速器B ．离子由加速器的边缘进入加速器C ．离子从磁场中获得能量D ．离子从电场中获得能量 2.图是质谱仪工作原理的示意图。
带电粒子a 、b 经电压U 加速(在A 点初速度为零)后，进入磁感应强度为B 的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S 上的x 1、x 2处。
图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a 、b 所通过的路径，则( )A ．若a 与b 有相同的质量，打在感光板上时，b 的速度比a 大B ．若a 与b 有相同的质量，但a 的电量比b 的电量小C ．若a 与b 有相同的电量，但a 的质量比b 的质量大D ．若a 与b 有相同的电量，但a 的质量比b 的质量小3.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为( )A.11B.12C.121D.144 4.一台质谱仪的工作原理如图所示。
大量的甲、乙两种离子飘入电压为U 0的加速电场，其初速度几乎为0，经过加速后，通过宽为L 的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，最后打到照相底片上。
物理科技的理解应用(速度选择器、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件、电磁流量计、磁流体发电机)考点考向题型分布物理科技的理解应用(速度选择器、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件、电磁流量计、磁流体发电机等)考向1：速度选择器考向2：质谱仪考向3：回旋加速器考向4：霍尔元件考向5：电磁流量计考向6：磁流体发电机10单选+7多选+3计算考点01物理科技的理解应用(速度选择器、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件、电磁流量计、磁流体发电机等)(10单选+7多选+3计算)1.(2024·北京昌平·二模)如图所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。
一带电粒子(重力不计)从M 点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从N 点射出。
电场强度为E ，磁感应强度为B 。
下列说法正确的是( )。
A.粒子一定带正电B.粒子射入的速度大小v =B EC.若只改变粒子射入速度的大小，其运动轨迹为曲线D.若粒子从N 点沿水平方向射入，其运动轨迹为直线2.(2024·江西鹰潭·模拟预测)第十四届夏季达沃斯论坛发布2023年度突破性技术榜单，列出最有潜力对世界产生积极影响的十大技术，这些新技术的应用正在给我们的生活带来潜移默化的改变。
磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。
如图所示是磁流体发电机示意图，相距为d 的平行金属板A 、B 之间的磁场可看作匀强磁场，磁感应强度大小为B ，等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)以速度v 垂直于B 且平行于板面的方向进入磁场。
金属板A 、B 和等离子体整体可以看作一个直流电源。
将金属板A 、B 与电阻R 相连，当发电机稳定发电时，假设两板间磁流体的等效电阻为r ，则A 、B 两金属板间的电势差为()A.B d v R +r RB.3B d v 2(R +r )RC.2B d v R +rR D.5B d v 2(R +r )R 3.(2024·广东东莞·模拟预测)关于下列四幅图理解正确的是()A.甲图中干电池的电动势为1.5V ，则通过电源的电荷量为1C 时，电源内静电力做功为1.5JB.乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板A 带正电C.丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小D.丁图中回旋加速器带电粒子的最大动能与加速电压的大小有关4.(2024·北京海淀·模拟预测)磁流体发电的原理如图所示。
霍尔效应在高中物理中的应用霍尔效应是美国人霍尔于1897年研究金属导电机制时发现的，霍尔效应与现代科技联系紧密，美籍华裔物理学家崔琦和另外两位物理学家因为发现分数量子霍尔效应而共同获得1998年度诺贝尔物理学奖。
经典的霍尔效应用高中物理知识也可以解释，是近年高考一个常考的知识点。
一、霍尔效应如图,厚为h 、宽为d 的导体板放在垂直于它的匀强磁场中,当电流通过导体时,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． 磁流体发电机与电磁流量计便会用到霍尔效应现象．二、霍尔效应的解释如图，截面为矩形的金属导体，在ｘ方向通以电流Ｉ，在ｚ方向加磁场Ｂ，导体中自由电子逆着电流方向运动．由左手定则可以判断，运动的电子在洛伦兹力作用下向下表面聚集，在导体的上表面A 就会出现多余的正电荷，形成上表面电势高，下表面电势低的电势差，导体内部出现电场，电场方向由A 指向A ’，以后运动的电子将同时受洛伦兹力洛F 和电场力电F 作用，随着表面电荷聚集，电场强度增加，电F 也增加，最终会使运动的电子达到受力平衡（电洛F F =）而匀速运动，此时导体上下两表面间就出现稳定的电势差．三、霍尔效应中的结论设导体板厚度为h （y 轴方向）、宽度为d 、通入的电流为I ，匀强磁场的磁感应强度为B ，导体中单位体积内自由电子数为n ，电子的电量为e ，定向移动速度大小为v ，上下表面间的电势差为U ； 由h Uq Bq =υ⇒υBh U =①． 实验研究表明，U 、I 、B 的关系还可表达为dIB kU =②，k 为霍尔系数．又由电流的微观表达式有：υυnehd nes I ==③．联立①②③式可得ne k 1=．由此可通过霍尔系数的测定来确定导体内部单位体积内自由电子数．四、霍尔效应的应用（1）磁流体发电机，如图所示，由燃烧室O 燃烧电离成的正、负离子（等离子体）以高速．喷入偏转磁场中．在洛仑兹力作用下，正、负离子分别向上、下极板偏转、积累，从而在板间形成一个向下的电场．两板间形成一定的电势差．当qU qvB d=时电势差稳定U dvB ＝，这就相当于一个可以对外供电的电源．（2）电磁流量计，电磁流量计：原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛仑兹力作用下纵向偏转，a ,b 间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛仑兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定．由/Bqv Eq Uq d ==，可得/.v U Bd =流量4Ud Q Sv Bπ==． 例1（2013年重庆卷）如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为 a 和b ．内有带电量为q 的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B 。
霍尔效应原理及实验霍尔效应是指在一个有磁场的导体中，在垂直于磁场方向的横向电场作用下，会产生一定的电势差，这种现象就被称为霍尔效应。
它是一种在磁场作用下寻找材料电子运动方向的有用工具。
原理在垂直磁场方向的电场作用下，电子在样品中沿着一个方向运动，如图1所示。
这个方向就是经典物理中说的洛伦兹力的方向。
在铜箔片的中间放置一个电极，就会在电极处产生一个电势差，这个电势差就是霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁感应强度和电流密度有关。
通过测量霍尔电势差可以计算出样品中的电荷载流子的密度和流动方向。
实验方法1.实验材料与仪器- 圆形磁铁- 铜箔片或半导体样品- 电源- 万用表2.实验步骤(1)将铜箔片或半导体样品固定在实验板上。
(2)用导线连接电源电源正负极和样品的两个端点。
(3)调节电源，使电流通过样品。
(4)将磁铁靠近样品，使磁场垂直样品表面，并测量霍尔电势差。
(5)测量电压和电流的变化，并记录下来。
(6)更换不同的磁铁和样品，再次重复实验，并记录数据。
注意事项：(1) 铜箔片或者半导体样品必须是平坦且光滑的。
铜箔片的厚度要大于磁化深度。
(2) 实验板应该是非磁性的，电路部分要求低电阻，接线应精细。
(3) 磁场的强度和方向不应该受到外界影响，应该尽量靠近样品表面。
同时也要注意电源电流的大小和方向，避免影响到实验的准确性。
实验结果与分析根据实验数据，可以求出样品中的霍尔电势差U、电流I和磁场B的关系:U = R_H*B*I/d其中，R_H为霍尔常数，d为样品的厚度。
霍尔常数与样品的类型和性质有关。
在实验中，铜箔的R_H为5.2×10^-11 m^3/C，n型硅的R_H为-1.1×10^-3 m^3/C。
从实验结果来看，霍尔效应具有高灵敏度、高可靠性和高准确度，可以广泛应用于半导体元件、氧化物涂层、液晶面板、玻璃表面和磁性涂层等领域。
结论霍尔效应实验的结果表明，当磁场垂直于样品表面时，会在样品的横向电场作用下产生一定的电势差，这种现象称为霍尔效应。
