3.14霍爾效應(yīng)磁流體電磁流量計

1、1、一種半導(dǎo)體材料稱為“霍爾材料這種材料有可定向移動的電荷，稱為“載流子7每個載流子的電量大小為1元電荷，即q=1.6X10-19C.霍爾元件在自動檢測、控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如錄象機中用來測量錄象磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以控制升降電動機的電源通斷等。在一次實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=l.OX102m長bc=4.0X102m.厚h=1.0X103m,水平放置在豎直向上的磁感應(yīng)強度B=l.5T的勻強磁場中，be方向通有1=3.0A的電流，如圖-2所示,沿寬度產(chǎn)生l.OXIOsV的橫向電壓。（1）假定載流子是電子，&、b兩端中哪端電勢較高？（2）薄板中形成電流I的載流子定

2、向運動的速率多大？答案（1）b端電勢較高（2）載流子定向運動速率v=6.7X10-4m/so2、圖-4為磁流體發(fā)電機的示意圖。設(shè)兩金屬板間的距離為d,兩極板間勻強磁場的磁感應(yīng)強度為Bo等離子體垂直進(jìn)入磁場的速度為v,單個離子所帶的電量為q。離子通道（即兩極板內(nèi)所圍成空間）的等效電阻為負(fù)載電阻為R。求（1）AXXXXXXBAAXXXXXX導(dǎo)電流體R該發(fā)電機的電動勢；（2）發(fā)電機的總功率。答案Q）電動勢圖-4E=Bdv總功率卩=圖-63、電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖-6所示的橫截面為長方形的一段管道，其

3、中空部分的長、寬、高分別為圖中的&、b、c0流量計的兩端與輸送流體的管道連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩側(cè)面是絕緣材料。現(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度為E的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值。已知流體的電阻率為p,不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為多少?+11、一種半導(dǎo)體材料稱為“霍爾材料這種材料有可定向移動的電荷，稱為“載流子7每個載流子的電量大小為1元電荷，即q=1.6X10-19C.霍爾元件在自動檢測、控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如錄象機中用來測量錄象磁鼓的轉(zhuǎn)速

4、、電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以控制升降電動機的電源通斷等。在一次B實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=l.OX102m長bc=4.0X102m.厚h=1.0X103m,水平放置在豎直向上的磁感應(yīng)強度B=l.5T的勻強磁場中，be方向通有1=3.0A的電流，如圖-2所示,沿寬度產(chǎn)生l.OXIOsV的橫向電壓。（1）假定載流子是電子，&、b兩端中哪端電勢較高？（2）薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率多大？答案（1）b端電勢較高（2）載流子定向運動速率v=6.7X10-4m/soXXXXXXBXXXXXX導(dǎo)電流體乙2、圖-4為磁流體發(fā)電機的示意圖。設(shè)兩金屬板間的距離為d,兩極板間勻強磁場的磁

5、感應(yīng)強度為Bo等離子體垂直進(jìn)入磁場的速度為v,單個離子所帶的電量為q。離子通道（即兩極板內(nèi)所圍成空間）的等效電阻為負(fù)載電阻為R。求（1）該發(fā)電機的電動勢；（2）發(fā)電機的總功率。答案Q）電動勢E=Bdv總功率卩=B2d2V2R+r圖-43、電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖-6所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的&、b、c0流量計的兩端與輸送流體的管道連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前圖-6后兩側(cè)面是絕緣材料?，F(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度為E的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量