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霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展....

霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图1所示,在一矩形半导体薄片的PQ间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在MN间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UHk,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.

(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与______(MN”)端通过导线相连.

(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.根据表中数据在图2中画出UHI图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为______×103V·m·A1·T1(保留2位有效数字).

(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图3所示的测量电路,S1,S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(ab”),S2掷向________(cd”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件________________(填器件代号)之间.

 

(1)M (2) 1.5(1.4~1.6) (3)bc, S1(或S2), E 【解析】 (1)根据左手定则得,正电荷向M端偏转,所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连. (2)UH-I图线如图所示. 根据知,图线的斜率为,解得霍尔系数为:k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1. (3)为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向b,S2掷向c,为了保护电路,定值电阻应串联在S1,E(或S2,E)之间.    
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如图所示,两个平行金属板MN间有正交的匀强电场和匀强磁场区,电场方向由M板指向N板,磁场方向垂直纸面向里,OO为到两极板距离相等的平行于两板的直线.一质量为m,带电荷量为+q的带电粒子,以速度v0O点射入,沿OO方向匀速通过场区,不计带电粒子的重力,则以下说法正确的是(  )

A.带电荷量为-q的粒子以v0O点沿OO方向射入仍能匀速通过场区

B.带电荷量为2q的粒子以v0O点沿OO射入仍能匀速通过场区

C.保持电场强度和磁感应强度大小不变,方向均与原来相反,粒子以v0O点沿OO射入,则粒子仍能匀速通过场区

D.粒子仍以速度v0从右侧的O点沿OO方向射入,粒子仍能匀速通过场区

 

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某导体的伏安特性曲线如图所示,由图可知(  )

A.此导体是线性元件

B.此导体是非线性元件

C.流过导体的电流增大时,导体的电阻逐渐减小

D.流过导体的电流增大时,导体的电阻逐渐增大

 

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如下图所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如下图所示的UI图线,由图可知(  )

A.电池电动势的测量值为1.40 V

B.电池内阻的测量值为3.50 Ω

C.外电路发生短路时的电流为0.40 A

D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′0.20 A

 

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如图甲所示,正方形区域内有垂直于纸面方向的磁场(边界处有磁场),规定磁场方向垂直于纸面向里为正,磁感应强度B随时间t变化的情况如图乙所示.一个质量为m,带电量为+q的粒子,在t0时刻从O点以速度v0沿x轴正方向射入磁场,粒子重力忽略不计.则下列说法中正确的是(  )

A.T0时刻,若粒子没有射出磁场,则此时粒子的速度方向必沿x轴正方向

B.B0,粒子没有射出磁场,T0时刻粒子的坐标为()

C.若粒子恰好没有从y轴射出磁场,则B0

D.B0,粒子没有射出磁场,T0时间内粒子运动的路程为

 

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如图所示,负电荷q在电场中由PQ做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的(       )

A. B. C. D.

 

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