【优化方案】2013-2014学年高二物理（RJ选修3-1）：第三章 习题课 洛伦兹力与现代科技（30张ppt）

第三章　磁场 习题课　洛伦兹力与现代科技 第三章　磁场 第三章　磁场 一、霍尔效应 知识检索 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．当电流通过导体板时，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．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝RHeq \f(IB,d)，式中的比例系数RH称为霍尔系数． 第三章　磁场 霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的电场力．当电场力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差． 第三章　磁场 典题示例 如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面为边长等于a的正方形，放在沿x轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y轴正方向、电流强度为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上、下两侧面间的电势差为U.求： (1)导体上、下侧面哪个电势较高？ (2)磁场的磁感应强度B是多少？ 例1 第三章　磁场 【解析】　(1)因为电流向右，所以金属导体中的电子向左运动，根据左手定则可知电子受到的洛伦兹力向下，所以电子向下侧面偏移，下侧面带负电荷，上侧面带正电荷，所以上侧面的电势较高． (2)平衡时电子做匀速运动，所以有F电＝F洛，即e·eq \f(U,a)＝Bev，又I＝neSv＝nea2v，解得B＝eq \f(neaU,I). 【答案】　(1)上侧面　(2)eq \f(neaU,I) 第三章　磁场 尝试应用 1. 在翻盖手机中，经常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序．如图是霍尔元件示意图，磁场方向垂直于霍尔元件工作面，通入图示方向的电流I，MN两端会形成电势差UMN，下列说法正确的是(　　) A．电势差UMN仅与材料有关 B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UMN＞0 C．仅增大M、N间的宽度，电势差UMN变大 D．通过控制磁感应强度可以改变电势差UMN 第三章　磁场 解析：选BCD.电流是电荷定向运动形成的，电荷在磁场中运动由于受到洛伦兹力作用而发生偏转，在M、N间形成电压，同