A1產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢: 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中．當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A1之間會產(chǎn)生電勢差．這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．實驗表明，當(dāng)磁場不太強時，電勢差U、電流I和磁感應(yīng)強度B的關(guān)系為U＝KIB/d，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：

外部磁場的洛侖茲力使運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場對電子施加與洛侖茲力相反的靜電力．當(dāng)靜電力與洛侖茲力達到平衡時，導(dǎo)體板上下兩側(cè)面之間會形成穩(wěn)定的電勢差．設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為V，電量為e，回答下列問題：

(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導(dǎo)體板上側(cè)A的電勢(　　)下側(cè)面A1的電勢；(填“高于”“低于”或“等于”)

(2)電了所受的洛侖茲力的大小為(　　)；

(3)當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)面之間的電勢差為U時，電子所受靜電力的大小為(　　)；

(4)由靜電力和洛侖茲力平衡，證明：霍爾系數(shù)為K＝1/ne，其中n代表導(dǎo)體板的單位體積內(nèi)的電子的個數(shù)．

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電磁爐起加熱作用的底盤可以簡化等效為如圖所示的31個同心導(dǎo)電圓環(huán)，各圓環(huán)之間彼此絕緣，導(dǎo)電圓環(huán)所用材料單位長度的電阻為R0＝0.125π（Ω/m）。從中心向外第n個同心圓環(huán)的半徑（cm），式中n＝1、2…31。電磁爐工作時產(chǎn)生垂直于鍋底方向的變化磁場，磁場的磁感應(yīng)強度B的變化率為
。（計算時取）

（1）半徑為r1（n＝1）的圓環(huán)中感應(yīng)電動勢最大值為多少伏？
（2）半徑為r1（n＝1）的圓環(huán)中感應(yīng)電流的有效值為多少安？（3）各導(dǎo)電圓環(huán)總的發(fā)熱功率為多少瓦？

解：（1）半徑為r1的圓環(huán)中感應(yīng)電動勢 代入數(shù)據(jù)得最大值 （4分） （2）半徑為r1的圓環(huán)中感應(yīng)電動勢的有效值 E1有＝0.40V 圓環(huán)中電流的有效值 代入數(shù)據(jù)得 （5分） （3）第n個圓環(huán)的電動勢 有效值 第n個圓環(huán)的熱功率 代入已知條件得 （8分） 是a1＝8，公差d＝9的等差數(shù)列，求和公式或。 所以 各導(dǎo)電圓環(huán)總的發(fā)熱功率為。（3分）

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