精选带电粒子在复合场中的运动的实际应用.doc

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〔2〕磁场的磁感应强度是多大? 解析:〔1〕因为电流向右,所以金属中的电子向左运动,根据左手定那么可知电子向下侧偏移,下外表带负电荷,上外表带正电荷,所以上侧电势高。 〔2〕由于电子做匀速运动,所以F电=f溶,有:e·U/a=BeV且I=nesV=nea2V 解出:B=neaU/I例1如图12—20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的均匀磁场中。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。实验说明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为U=式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛沦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沦兹力方向相反的静电力。当静电力与洛沦兹力到达平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子的定向流动形成的的,电子的平均定向速度为,电量为e,答复以下问题:〔1〕到达稳定状态时,导体板上侧面A的电势___________下侧面A′的电势(填“高于〞“低于〞或“等于〞);〔2〕电子所受的洛沦兹力的大小为_______________;〔3〕当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为________;〔4〕由静电力和洛沦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为K=,其中n代表导体板单位体积中电子的个数。10