霍尔效应是电磁现象之一,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。如图甲所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流强度为I的电流,同时外加与薄片垂直的磁感应强度为B的磁场,则在M、N间出现大小为UH的电压,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,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甲所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与_____(选填“M”或“N”)端通过导线相连。
(2)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乙所示的测量电路,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_________(选填“a”或“b”),S2掷向_______(选填“c”或“d”)。
(3)已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T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。
I(×10-3A) |
3.0 |
6.0 |
9.0 |
12.0 |
15.0 |
18.0 |
UH(×10-3V) |
1.1 |
1.9 |
3.4 |
4.5 |
6.2 |
6.8 |
根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH-I图线,请利用图线求出该材料的霍尔系数为___________×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效数字)。
用波长为和2
的光照射同一种金属,分别产生的速度最快的光电子速度之比为2:1,善朗克常数和真空中光速分别是
表示,那么下列说法正确的有()
A.该种金属的逸出功为 ![]() |
B.该种金属的逸出功为 ![]() |
C.波长超过2 的光都不能使该金属发生光电效应 |
D.波长超过4 的光都不能使该金属发生光电效应 |
一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端。已知运动过程中物体所受的摩擦力恒定,若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下图中可能正确的是
如图所示,N为钨板,M为金属网,它们分别与电池两极相连,各电池的电动势E和极性已在图中标出,钨的逸出功为4. 5 e V,现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子的能量也已在图上标出),那么下列图中没有电子到达金属网的是
如图所示,MN是暗室墙上的一把直尺,一束宽度为a的平行白光垂直射向MN,现将一横截面积是直角三角形(顶角A为30°)的玻璃三棱镜放在图中虚线位置,且使截面的直角边AB与MN平行,则放上三棱镜后,
射到直尺上的光将( )
A.被照亮部分下移
B.被照亮部分的宽度不变
C.上边缘呈紫色,下边缘呈红色
D.上边缘呈红色,下边缘呈紫色
研究表明,原子核的质量虽然随着原子序数Z的增大而增大,但两者不成正比.其核子的平均质量M平与原子序数Z有如图示的关系.由此,可知核变过程中的能量变化是( )
A.核子结合成原子核放出核能
B.轻核聚变释放出核能
C.重核裂变释放出核能
D.中等质量核分解轻核放出核能