知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度$.$磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为$a$、高为$b$的长方形，放在沿$y$轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿$x$轴正方向、大小为$I$的电流$.$已知金属导体单位体积中的自由电子数为$n$，电子电荷量为$e$，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动$.$两电极$M$、$N$均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为$U.$则磁感应强度的大小和电极$M$、$N$的正负为$($　　$)$

A．$ \dfrac {nebU}{I}$，$M$正、$N$负

B．$ \dfrac {neaU}{I}$，$M$正、$N$负

C．$ \dfrac {neaU}{I}$，$M$负、$N$正

D．$ \dfrac {nebU}{I}$，$M$负、$N$正

难度：难

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3．

电磁流量计广泛应用于测量可导电液体$($如污水$)$在管中的流量$($在单位时间内通过管内横截面的流体的体积$)$。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道。其中空部分的长、宽、高分别为图中的$a$、$b$、$c.$流量计的两端与输送流体的管道相连接$($图中虚线$)$。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度$B$的匀强磁场，磁场方向垂直前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻$R$的电流表的两端连接，$I$表示测得的电流值。已知流体的电阻率为$ρ$，不计电流表的内阻，则可求得流量为$($　　$)$

A．$Q= \dfrac {I}{B}(bR+ρ \dfrac {c}{a})$

B．$Q= \dfrac {I}{B}(aR+ρ \dfrac {b}{c})$

C．$Q= \dfrac {I}{B}(cR+ρ \dfrac {a}{b})$

D．$Q= \dfrac {I}{B}(R+ρ \dfrac {bc}{a})$

难度：较难

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4．

随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图甲所示，被测量转子的轮齿$($具有磁性$)$每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍件尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图乙所示。下列说法正确的是$($　　$)$

A．霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的

B．若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷

C．在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度$c$越大，产生的霍尔电压越高

D．若转速表显示$1800r/min$，转子上齿数为$150$个，则霍尔传感器每分钟输出$12$个脉冲信号

难度：易

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5．

某长主体霍尔元件如图所示。由负电荷定向移动成的电流从元件左侧流人，右侧流出。在竖直向下的匀强磁场作用下，下列说法正确的是$($　　$)$

A．负电荷受到竖直方向的洛伦兹力

B．负电荷在移动中仅受洛伦兹力

C．上下两侧面有电势差

D．前后两侧面有电势差

难度：易

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6．

磁流体发电是一种全新的发电技术，它能将物体的内能直接转化为电能。如图所示为磁流体发电机的示意图。平行板$MN$间有垂直于纸面向外。磁感应强度大小为$B$的匀强进场，两板间的距离为$d$，将电阻率为$ρ$的等离子体以速度$v$水平向右喷射入磁场中，$M$、$N$两板上就会产生电压。将两板与外电路连接，就可以给外电路供电。图中电压表为理想电表，外电路中$R_{0}$为定值电阻，$R$为滑动交阻器，开始时电键$S$断开，则下列判断正确的是$($　　$)$

A．$M$板是电源的正极

B．闭合电键$S$，电压表的示数为$Bdv$

C．闭合电键$S$，电压表的示数减小

D．闭合电键$S$，将滑动变阻器的滑片向下移，电源的输出功率一定增大

难度：较易

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7．

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度$B$垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流$I$，$C$、$D$两侧面会形成电势差$U_{CD}$，下列说法中正确的是$($　　$)$

A．电势差$U_{CD}$仅与材料有关

B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差$U_{CD} > 0$

C．仅增大磁感应强度时，电势差$U_{CD}$变大

D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

难度：中等

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8．

如图所示，有一金属块放在垂直于表面C、磁感应强度B的匀强磁场中，金属块的厚度为d，高度为h．当有稳恒电流I从左向右行通过金属块时，由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为（上、下两面M、N上的电势分别为φ_M、φ_N）（　　）

A． $%20%5Cfrac%20%7Bed%7D%7BBI%7D$ |φ_M-φ_N|

B． $%20%5Cfrac%20%7B2BI%7D%7Bed%7C%CF%86_%7BM%7D-%CF%86_%7BN%7D%7C%7D$

C． $%20%5Cfrac%20%7BBI%7D%7Bed%7C%CF%86_%7BM%7D-%CF%86_%7BN%7D%7C%7D$

D． $%20%5Cfrac%20%7Bed%7C%CF%86_%7BM%7D-%CF%86_%7BN%7D%7C%7D%7B2BI%7D$

难度：中等

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9．

医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 µV，磁感应强度的大小为0.040T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为（　　）

A．1.3 m/s，a正、b负

B．2.7 m/s，a正、b负

C．1.3 m/s，a负、b正

D．2.7 m/s，a负、b正

难度：易

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10．

如图所示元件的材料为N型半导体，半导体内导电的粒子-“载流子”为自由电子．已知元件长为a、宽为b、厚为c，现将该半导体材料板放匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向沿y轴正方向的．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过该材料板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差U_H，已知k为材料的霍尔系数，且k= $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bne%7D$ ，其中每个载流子所带电量的绝对值为e，n为单位体积内载流子数，则下列说法中正确的是（　　）

A．材料上表面的电势高于下表面的电势

B．霍尔电势差大小满足关系U_H=k $%20%5Cfrac%20%7BIB%7D%7Ba%7D$

C．通过材料的电流I越大，其内部单位体积内的载流子数目较多

D．样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为 $%20%5Cfrac%20%7BIB%7D%7BceU_%7BH%7D%7D$

难度：难

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