带电粒子在电磁场中运动的科技应用

标签：高考物理复习方法,http://www.manfen6.com 带电粒子在电磁场中运动的科技应用,
　　由闭合电路欧姆定律得 _{www.manfen6.com} 　　解得： 　　（3）由电功率公式，联立解得 　　点评：此题是以磁流体发动机为背景的高考试题，求解发动机的电动势仍可利用解决速度选择器的方法，可见磁流体发动机为速度选择器的变式。解此类问题的关键是画出等效电路，求出电源的电动势和内阻、外电路的总电阻，然后选择恒定电流的概念和规律求解相关的电学参量。 　　例8．（10·北京卷）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。 　　如图12所示，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面A．B间通以电流I时，另外两侧C．F间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是C．F间建立起电场E_H，同时产生霍尔电势差U_H。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，E_H和U_H达到稳定值，U_H的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式U_H＝R_H，其中比例系数R_H称为霍尔系数，仅与材料性质有关。 　　（1）设半导体薄片的宽度（C．F间距）为l，请写出U_H和E_H的关系式，若半导体材料是电子导电的，请判断图中C．F哪端的电势高； 　　（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数R_H的表达式。（通过横截面积S的电流，其中v是导电电子定向移动的平均速率）； 　　（3）图13是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图14所示。 　　a．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式。 　　b．利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。 　　解析：（1）由场强与电势差关系知。导体或半导体中的电子定向移动形成电流，电流方向向右，实质是电子向左运动。由左手定则判断，电子会偏向f端面，使其电势低，同时相对的c端电势高 　　（2）当电场力与洛伦兹力平衡时，有 　　电流的微观表达式 　　由题意得U_H＝R_H 　　解得 　　（3）a．由于在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，则 　　解得圆盘转速为 　　b．提出的实例或设想合理即可 　　点评：此题是以霍尔效应为背景的高考试题，求解霍尔效应中的电场强度仍可利用解决速度选择器的方法，可见霍尔效应为速度选择器的变式。解此类问题的关键是善于利用题目给定的有效信息，挖掘隐含条件，建立物理模型，真正体验“从生活走向物理，从物理走向社会”学习真谛。 　　例9．（09·北京）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。 　　传感器的结构如图15所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]  下一页

• ·上一篇：如何学好物理
• ·下一篇：如果能穿越时空，我一定要往牛顿家门口种一片榴莲树

TAG: 电磁场  

《带电粒子在电磁场中运动的科技应用》相关文章

• › 带电粒子在电磁场中运动的科技应用
• 在百度中搜索相关文章：带电粒子在电磁场中运动的科技应用