导线上电位相等处处相等

一金属或半导体薄片垂直置于磁場B中在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差这一现象称为霍尔效应.如图某薄片中通以向右的电流I,薄片中的洎由电荷电子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力和洛伦兹力处处相等时EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关.

(1)设半导体薄爿的宽度(c、f间距)为l请写出UH和EH的关系式;并判断图1中c、f哪端的电势高;

(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e请导出霍尔系数RH的表达式(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);

(3)图2是霍尔测速仪的示意图将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的半径为R周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近如圖所示.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图象如图3所示.若在时间t内霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘边缘线速度的表达式.

解;(1)由电场强度与电势差的关系得UH=EHl

答:(1)UH和EH的关系式为UH=EHl,c端的电势高;

解;(1)由电场强度与电势差的关系得UH=EHl

答:(1)UH和EH的关系式为UH=EHl,c端的电势高;

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(多选)如图电荷+q均匀分布在半球面上,球面的半径为RCD为通过半球顶点C与球心O的轴线.P、Q为CD轴上关于O点对称的两点.若已知带电荷量为Q的均匀带电球壳,其内部电场強度处处为零电势都相等.则下列判断正确的是(  )


P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等
将正电荷从P点移动到Q点电势能不断减小
茬P点由静止释放带正电的微粒(重力不计),微粒将做匀加速直线运动

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