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文档简介

.,1,霍尔效应及两种常见的电磁仪器,甘肃省天水一中王植,.,2,引子,如图所示，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的匀强磁场中，当电流I通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面D间会产生电势差U，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，U、I和B间的关系为UkBI/d式中k称为霍尔系数,B,h,d,I,.,3,设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的电量为e，定向移动平均速度为v。回答下列问题：,1、达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势（）下侧面D的电势（填“高于”“低于”或“等于”）2、电子所受的洛伦兹力的大小为（）3、当导体板上下两侧的电压为U时，电子所受静电力的大小为（）4、用n表示导体板的单位体积内的电子数，求霍尔系数K,.,4,内容提要,1、霍尔效应2、磁流体发电机3、测速仪（电磁流量计）,.,5,霍尔效应的概念,所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电势差的物理现象。金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。,.,6,横向：,与I方向和B的方向都垂直的方向,.,7,微观解释,正电荷不移动，不受洛伦兹力,长方体导体的上表面,长方体导体的下表面,加上垂直于长方体导体的前后表面、由后表面指向前表面的匀强磁场,I,负电荷向电流反方向移动，故受向下的洛伦兹力,通以自左向右的电流,.,8,微观解释,下表面积聚负电荷,上表面就冗余正电荷,上、下表面就出现横向电势差,这就是对金属导体的霍尔效应的微观解释,.,9,载流电解质溶液不产生霍尔效应,I,.,10,磁流体发电机,等离子体束射入磁场,磁流体发电机的上极板,磁流体发电机的下极板,.,11,磁流体发电机,等离子体束射入磁场,.,12,测速仪原理,电解质溶液流过,若加上图示方向磁场，则电解质溶液流速不同使伏特表产生不同示数,刻度为流速的“伏特表”,.,13,分解动作,先进入磁场区的离子在洛伦兹力作用下向上下方向偏转形成附加电场,直至qE=qvB时结束，以后保持动态平衡,此时qU/d=qvB,解得vU/（Bd）,再进入磁场区的离子沿原来的方向流过,.,14,连贯动作,.,15,练习：电磁流量计（2001年理综全国卷）,24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（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。,.,16,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强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。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
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