8．利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等區(qū)域，如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度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)面會形成電勢差UCD．下列說法正確的是（　�。�
A．電勢差UCD僅與材料有關(guān)
B．僅增大磁感應(yīng)強度時，電勢差UCD變大
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弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平

分析 在霍爾元件中，移動的是自由電子，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U與材料有關(guān)；U還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時還與磁場B與電流I有關(guān)，故A錯誤、B正確．
C、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錯誤．
D、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過．故D錯誤．
故選：B．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，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
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證動能定理．將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙．將小球從不同的標(biāo)記點由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時下落的高度H，并根據(jù)落點位置測量同一小球離開斜槽后的豎位移y．改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
高度H（h為單位長度）h2h3h4h5h6h7h8h9h
豎直位移y/cm30.015.010.07.56.05.04.33.83.3
（1）在安裝斜槽時，應(yīng)注意使斜槽末端O點的切線水平；
（2）已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ，木板與斜槽末端的水平距離為x，小球在離開斜槽后的豎直位移為y，不計小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，若動能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系的是H=$\frac{{x}^{2}}{4-4μ\frac{1}{tanθ}}$•$\frac{1}{y}$；
（3）若想利用圖角直觀得到實驗結(jié)論，最好應(yīng)以H為橫坐標(biāo)，以$\frac{1}{y}$為縱坐標(biāo)，描點作圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．德國物理學(xué)家弗蘭克林和赫茲進(jìn)行過氣體原子激發(fā)的實驗研究．如圖（1）他們在一只陰極射線管中充了要考察的汞蒸氣．陰極發(fā)射出的電子受陰極K和柵極R之間的電壓UR加速，電子到達(dá)柵極R時，電場做功eUR．此后電子通過柵極R和陽極A之間的減速電壓UA．通過陽極的電流如圖（2）所示，隨著加速電壓增大，陽極電流在短時間內(nèi)也增大．但是到達(dá)一個特定的電壓值UR后．觀察到電流突然減小．在這個電壓值上，電子的能量剛好能夠激發(fā)和它們碰撞的原子．參加碰撞的電子交出其能量，速度減小，因此到達(dá)不了陽極，陽極電流減�。甧UR即為基態(tài)氣體原子的激發(fā)能．得到汞原子的各個能級比基態(tài)高以下能量值：4.88eV，6.68eV，8.78eV，10.32eV（此為汞原子的電離能）．若一個能量為7.97eV電子進(jìn)入汞蒸氣后測量它的能量可能是（　　）
A．4.88eV或7.97eVB．4.88eV或6.68eV
C．2.35eV或7.97eVD．1.29eV或3.09eV或7.97eV

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．一個質(zhì)量為m=1kg、直徑為d=0.5m、電阻為R=0.98Ω的金屬圓環(huán)，在方向斜向上且大小為F=10$\sqrt{2}$N的恒力作用下，恰能在磁場中沿水平方向向右運動，磁場在地面上方某區(qū)域內(nèi)的分布情況如圖所示，且磁感應(yīng)強度水平方向的分量Bx的大小只隨水平位置變化，其變化的關(guān)系為Bx=2（1+$\frac{x}{3}$）T，已知在運動過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保特豎直，其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終水平．則下列說法正確的是（g=10m/s2．π2=9.8）（　�。�
A．金屬圓環(huán)運動過程中，感應(yīng)電流方向始終為順時針（沿速度方向觀察）
B．運動過程，金屬圓環(huán)的速度將越來越大．但不會超過144m/s
C．運動過程，金屬圓環(huán)的安培力將逐漸為零，最終圓環(huán)的加速度為10m/s2
D．運動過程，金屬圓環(huán)將到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，且之后外力F的功率與安培力功率大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，彈簧振子在A、B間做簡諧運動，O為平衡位置，A、B間的距離是20cm，振子由A運動到B的時間是2s，則（　　）
A．從O→B→O振子做了一次全振動
B．振動周期為2 s，振幅是10 cm
C．從B開始經(jīng)過6 s，振子通過的路程是60 cm
D．振子在經(jīng)過C點時速度大小一定相等，加速度也一定相等
E．從O開始經(jīng)過3 s，振子的彈性勢能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，真空中有一折射率n=$\sqrt{3}$、邊長為a的正方形透明板ABCD，點光源S位于透明板的對角線所在的直線PP′上，且SA=$\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{8}$a．點光源S朝著AB、AD邊同時射出兩條光線，入射角均為i=60°，不考慮光的多次反射，最終兩出射光線交CP′于S′點（未畫出）．已知真空中的光速為c，sin15°=$\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$．求：
（i）光線在透明板中傳播的時間t；
（ii）S′點與C點間的距離d．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態(tài)，中間有一段水銀將氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示，外界大氣壓強p0=75cmHg．
（1）若從右側(cè)緩慢注入一定量的水銀，可使封閉氣體的長度減小為20cm，需要注入水銀的總長度為多少？
（2）若將玻璃管繞經(jīng)過A點的水平軸順時針轉(zhuǎn)動90°，當(dāng)AB段處于豎直、BC段處于水平位置時，封閉氣體的長度變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．某同學(xué)測量小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，選用的實驗器材有：長木板、小滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計時器、弧形斜面、擋光片、游標(biāo)卡尺、刻度尺，器材安裝如圖甲所示，主要實驗過程如下：

（1）用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則d=7.35mm；
（2）讓小滑塊從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊上的擋光片通過光電門的過程中數(shù)字毫秒器的示數(shù)t；
（3）用刻度尺量出小滑塊停止運動時擋光片與光電門間的距離x；
（4）小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{osp4obs^{2}}{2gx{t}^{2}}$（用d、x、t的重力加速度g等物理量表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)．木板傾斜放置，滑塊置于木板上端，并連接穿過打點計時器的紙帶，滑塊從木板上端由靜止滑下時打出的紙帶如圖乙所示．

（1）已知打點計時器所接交流電的頻率是50Hz，紙帶上相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，利用測得的數(shù)據(jù)可得到滑塊下滑的加速度大小a=0.804m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）為了測出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，該同學(xué)還測出斜面的長度l及高度h，利用測得的物理量、加速度a和重力加速度g表示滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{gh-al}{g\sqrt{{l}^{2}-{h}^{2}}}$．

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同步練習(xí)冊答案