问题 问答题

将导体放在沿x方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向的电流时,在导体的上下两侧面间会出现电势差,这个现象称为霍尔效应.利用霍尔效应的原理可以制造磁强计,测量磁场的磁感应强度.

磁强计的原理如图所示,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正方向的匀强磁场中,导体中通有沿y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、下侧面那个电势较高?

(2)磁场的磁感应强度是多少?

答案

(1)根据左手定则知,电子向下侧偏转,则导体下表面电势较低,上侧电势高.

(2)自由电子做定向移动,视为匀速运动,速度设为v,有I=nea2v

电子受电场力和洛伦兹力平衡,有e

U
a
=Bev

解得B=

neaU
I

答:(1)上侧电势高.

(2)磁场的磁感应强度是

neaU
I

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