Question

叶子姐姐在研究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作一块厚度为b、宽度为d的导体板．如图所示，将电压表连在导体板的两侧，发现电压表指针发生偏转，说明导体板两端存在电压，这个电压叫做霍尔电压．叶子姐姐进一步做了如下实验：

板的 材料	板的 厚度d/m	通入板的 电流I/A	磁场强度 B/T	霍尔电压 UH/V
甲	2×10^-2	2×10^-6	1×10^-4	1.0
乙	2×10^-2	2×10^-6	1×10^-4	0.7
甲	4×10^-2	2×10^-6	1×10^-4	0.5
乙	2×10^-2	4×10^-6	1×10^-4	1.4
甲	2×10^-2	2×10^-6	2×10^-4	2.0
乙	4×10^-2	6×10^-6	2×10^-4	______

（1）由上述实验乙材料的数据可得：霍尔电压U_H=K_乙______（K_乙为系数），称为乙材料的“霍尔系数”，K_乙=______；综合分析表中实验数据，可得：材料不同，霍尔系数K值______．（“相同”或“不同”）．
（2）请你将表中的空格填上．
（3）在U_H-d关系图象中，______能正确的反映U_H随材料的厚度d变化的规律．

Answer

根据控制变量法分析表格中数据可知：
（1）①比较甲、乙的第一组数据可知，其它条件相同时，板的材料不同时，霍尔电压不同；
②比较甲的第一和第二组数据可知，其它条件相同时，板的厚度变为原来的二倍，霍尔电压变为原来的一半，说明霍尔电压跟板的厚度成反比；
③比较乙的第一和第二组数据可知，其它条件相同时，通入板的电流变为原来的二倍，霍尔电压变为原来的二倍，说明霍尔电压跟电流成正比；
④比较甲的第一和第三组数据可知，其它条件相同时，磁场强度变为原来的二倍，霍尔电压变为原来的二倍，说明霍尔电压跟磁场强度成正比．
⑤根据UH=K乙 ，任意选定一组数据，计算乙材料的霍尔系数．
（2）根据霍尔电压UH=K乙 ，K乙为系数，K乙=7×107进行计算．
（3）在其它条件一定时，霍尔电压跟板的厚度成反比，根据反比图象进行判断．
【解析】
（1）①比较甲的第一和第二组数据可知，其它条件相同时，板的厚度变为原来的二倍，霍尔电压变为原来的一半，说明霍尔电压跟板的厚度成反比；
比较乙的第一和第二组数据可知，其它条件相同时，通入板的电流变为原来的二倍，霍尔电压变为原来的二倍，说明霍尔电压跟电流成正比；
比较甲的第一和第三组数据可知，其它条件相同时，磁场强度变为原来的二倍，霍尔电压变为原来的二倍，说明霍尔电压跟磁场强度成正比．
所以霍尔电压跟板的厚度成正比，跟电流成正比，跟磁场强度成正比，又由甲、乙的第一组数据可知，霍尔电压跟材料有关，所以霍尔电压UH=K ，K为霍尔系数，材料不同，系数K不同，故UH=K乙 ．
②∵UH=K乙 ，
∴K乙===7×107V•m/A•T．
（2）UH=K乙 =7×107V•m/A•T×=2.1V．
（3）由霍尔电压的表达式可知，霍尔电压与板的厚度成反比，由VH-d图象可知，a表示成正比，b表示成反比，所以b能正确的反应VH随着材料厚度d变化的规律．
故答案为：（1）；7×107V•m/A•T；不同；（2）2.1；（3）b．