电磁场仪器(七个)解读
电磁学实验中的常用基本仪器
流过表头 G。如果表头的读数要扩大 n 倍，即 I = nI g ，则
Rs
=
n
1 −
1
Rg
式中 Rg 为表头的内阻。通常取 n 为 10 倍、100 倍等，
图 2 电流表线路图
故分流电阻
Rs
一般为
1 9
Rg
、
1 99
R
g
……等值。
(3) 电压表
电压表可分为毫伏表（mV），伏特表（V）、千伏表（kV）等。伏特表是在表头上
电磁学实验中的常用基本仪器
电磁学实验中的常用基本仪器很多，包括电源、电表、电阻器、电感器、电容器，以 及示波器、信号发生器、频率计等。本实验仅就其中几种作简单介绍，其余的将在后续实 验中进一步学习。
学习导航
了解部分电磁学仪器：电源、电 表、数字电压表、可变电阻器
分析滑线电阻的制流和分压特性 练习电路连接、练习曲线作图
4
号如图 4 所示。电位器通常用在仪器、设备的电路之中，由电阻丝绕制而成的线绕电位器 阻值精确，稳定性好，但阻值范围有限，由环形炭膜电阻片制成的炭膜电位器阻值可做得 很大，但稳定性差。
图 4 电位器
图 5 滑线电阻
⑵滑线电阻
滑线电阻的构造如图 5 所示．A、B、C 为三个接线头．A、B 间均匀绕有电阻线，
仪器介绍 1. 直流电源 实验室常用直流电源有直流稳压电源、干电池和蓄电池。干电池输出电压的短期稳定
性好，使用时不会对电路造成交流噪声和电磁干扰，但干电池容量有限，不适合于长期连 续使用，要注意经常更换。直流稳压电源输出电压的长期稳定性好，输出大小可调，功率 大，内阻小，可长期连续使用，但它的短期稳定性不如干电池，会受电网电压波动影响， 且必须由交流电源供电。使用电源时要注意：①谨防电源两极短路。②注意电源的最大允 许输出电流值，不可超载应用。实验时，先将稳压电源输出电压置于最小值，待电路正常 后再逐步加大电压到规定值。③蓄电池内装有酸性或碱性溶液，不得倾斜更不能翻倒。 ④注意人身安全。一般当电源电压大于 64V 时，实验者就不能随便触及。
科普部分仪器介绍
科普部分仪器介绍科普部分仪器介绍1.光栅原理：光栅也称衍射光栅。
它是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。
我们这里的光栅是再透明片上周期性的条纹。
当光经过光栅，就能发生衍射和干涉现象，出现五颜六色的条纹。
操作方法：通过不同的光栅观察对面的小灯泡，会出现不同的彩色条纹。
2.幻影合成原理：将计算机生成的影像置于凹面镜两倍焦距处，使其在凹面镜前成像，再经半透反光镜将其反射到空中，呈现动态立体影像。
在凹面镜孔径角的反射范围内进行观察，就可以看到影像。
操作方法：人站在离展品1.5米左右的地方，可以看到距离屏幕不远处有一条游动的金鱼。
3.同自己握手原理：根据凹面镜成像原理，物体在凹面镜中心轴上距凹面镜二倍焦距处，成等大倒立的实像。
操作方法：把手放在镜子中心轴上，慢慢靠近镜子，会发现从镜子中也伸出一只手和自己握手。
4.偏振光干涉原理：厚度不同的薄膜拼制成蝴蝶，薄膜内部应力分布均匀，双折射产生的光程差由厚度决定，光干涉后呈现与厚度分布对应的色彩图案。
对于三角板和曲线板，厚度均匀，光程差主要与应力有关，产生与应力分布对应的不规则条纹。
操作方法：旋转旋钮，观察蝴蝶的颜色会变化。
还可以把旁边的塑料尺子放入展品内部，握紧尺子，观看尺子的颜色变化。
5.空间滤波原理：当平行的白光照射在花(不同方向的光栅构成的图像)上时，通过图案上光栅衍射，在空间某处，白光分解成红、绿、蓝等各种颜色，由于花、叶、枝光栅刻痕的取向不同，差120°，而从此一特殊的屏(空间滤波器)枝让花的红色部分、叶的绿色部分、枝的蓝色部分通过，在后面的白屏上就出现一朵彩色的花。
操作方法：由工作人员操作，参观者观察白屏上的图像。
6.留影板原理：由于底板涂了层荧光材料，当物体放在底板上，通过顶部的闪光灯曝光，可以在底部留下物体的影像。
操作方法：把手(或其他物品)放在底板上，闪光灯自动曝光，即可留下相应物体的影像。
7.激光琴原理：激光束对应照射到光敏电阻上，用手指遮断光路，改变电阻值，产生跳变的电压信号，它触发相应的电路工作，产生一个电信号，经处理放大后发出声音。
常用的磁测仪器有
常用的磁测仪器有：磁通计、特斯拉计（又称为高斯计）、磁测仪。
磁通计用於测量磁感应通量，特斯拉计用於测量表面磁场强度或气隙磁场强度，磁测仪用於测量综合磁性能。
所有仪器使用之前应仔细阅读说明书，根据说明书的要求预热，预热之后按照说明书的要求进行操作。
二、应用特斯拉计（高斯计）测量特斯拉计一般可用於测量磁性材料的表面磁场强度，具体而言就是测量表面中心部位的场强。
测量之前应根据说明书的要求进行预热，然后检查、调整零点，使得非测量状态下的示值为"0"。
注意：在使用过程中一般不应调整霍尔电流。
更换探头时应根据探头的说明在仪器热态下调整霍尔电流，并在适当的部位标识霍尔电流参数值。
可以经常检查电流值，应为规定的数值。
测量表场的方法无法准确获得全面的磁参数（如剩磁、矫顽力、磁能积），通常以上下限标样的中心场资料作为参考资料来进行合格判别。
此种方法对n、m系列可用，对h以上系列准确度要差一些。
一般而言可以按照下述公式计算不同尺寸（圆柱或圆片）的中心场：h=br*k/√（1+5.28*k*k）（gs）式中：br--标称剩磁k--圆柱、圆片的长径比或方块磁化方向与另二个方向中较短边长之比。
对於长宽相差较大的产品k=取向长度/sqr（长*宽）更准确的计算公式：h=br*k/√（1+（4+32/l）*k*k）（gs）l--方块磁化方向的长度32--探头的测试系数参数（0.5*64）特斯拉计探头内霍尔片位置的确定：一般而言，霍尔片只有大约1*1~2*3平方毫米左右大小的面积，厚度约0.3~0.5毫米，且不在探头的最前部，有时需要确定霍尔片的位置，可以采用如下的方法来判断霍尔片的位置：将探头在充磁产品的表面，此时特斯拉计示值不为零，探头一直向外侧延伸探出，当特斯拉计示值为零时即为霍尔片的前边部，用铅笔或记号笔沿产品的外边界线标记记号；将探头向相反方向延伸（此时探头只有一小部分接触在磁体上），当特斯拉计示值为零时在做记号，两个记号的中位置即为霍尔片的实际位置。
3.磁法仪器讲解
CZM-3质子磁力仪工作原理简介
• 野外仪器系统由质子旋进式磁力仪和微处 理机两部分组成。除主机外，也有探头和 电源。并带有微处理机系统，能够对磁力 仪测得的地磁场数据连同有关的其他参数 能自动收录。最后将收录的数据回室内与 室内计算机连接作最后处理。
质子磁力仪工作原理简介
• 1 测量原理 • 该磁力仪是利用煤油、水或酒精等含氢原子中的 质子自旋的磁矩，经人工磁场HO磁化后，沿HO 方向排列而产生磁矩mP，在人工磁场切断后，其 磁矩的方向由人工场方向逐渐趋向地磁场方向， 在这个过程中，它是以围绕T旋进中趋向T方向的， 这种旋进称拉莫尔旋进，其旋进频率与地磁场强 度成正比。其表达式：T=23.4874ƒ，由此可知， 我们只要测得其旋进频率（ƒ）就可测得T,因此磁 力仪就是一个频率测定器。
2.频率测量
• 接收讯号的探头是装满煤油的罐状无磁性玻璃 钢瓶，并绕上一组人工磁场激励和接收频率讯 号的共用线圈。工作时，先产生一个人工磁场 H0（H0＞＞T）,工作时,H0方向垂直于地磁场。 切断后，质子磁矩在拉莫尔旋进中切割讯号线 圈，由此产生感应电动势。感应电动势是在 mP旋进一周时，其方向因与线圈圆截面每转 90°而呈垂直(后斜交)→平行→反向→又平行 →回原方向变化，电动势相应由极大→零→负 极大→零→极大（回原点）的变化，周而复始， 形成图2－13中所示的振幅不断减小的正弦波 图形。
扭鼓
• 在靠近悬丝一端的仪器外壳上有一个圆形旋钮，并有刻 度，可以正反向扭转悬丝，产生扭力矩，使磁棒调正到 近水平状态，设计的扭鼓要求正反方向每转一圈所引起 磁系偏转量是一致的。即偏转一圈的场值是一个常量， 称扭鼓常数。其磁场值也是格值仪标定的。在两种情况 下要使用扭鼓：仪器从甲地转到乙地工作时，两地磁场 差值大于仪器可读的测程范围，此时已看不到读数了。 需要动扭鼓，使磁棒近于水平；另一种情况是工作区遇 到强磁异常，其变化超出了测程范围，此时要动扭鼓， 但要记下正向或负向扭动的圈数，对测点场值进行扭鼓 改正。
电磁学实验中的基本测量仪器
电磁学实验基本知识电磁学是现代科学技术的重要组成部分，电磁测量也是现代生产和科学研究中应用最广泛的测量手段，由此发展起来的电工技术和电子技术广泛应用于农业、工业、交通、通讯、国防以及科学技术的各个领域，并且已经深入到家用设备，对国计民生有十分重要的意义。
掌握电磁学实验研究的基本方法已成为各学科领域的基本要求。
电磁学从其建立之初就是一门以实验为基础的科学。
很早以前，人们就知道毛皮擦过的琥珀能吸引微小的物体。
后来，库仑定律和安培定律等实验定律的提出，促使电磁学逐渐形成完整的理论体系。
现代的电磁学实验尽管所用仪器设备有些已经很复杂、精密，但仍然是人们观察研究电磁现象，学习理论知识的重要途径之一。
电磁学实验包括基本电磁量的测量及主要电磁测量仪器仪表的工作原理和使用方法两部分。
由于不同性质的电磁量测量方法有很大差异，所用仪器也各不相同。
下面简单介绍电磁测量的方法、电磁学实验中常用的一些仪器及电磁学实验中一般应遵循的操作规则。
一、电磁学实验中常用仪器简单介绍1．电源（1）直流电源。
直流稳压电源：直流稳压电源的特点是内阻小，输出功率较大，电压稳定性好，而且输出电压连续可调，使用十分方便，它的主要参数是最大输出电压和最大输出电流，如DH1718C 型直流稳压电源最大输出电压为30V，最大输出电流为5A。
直流稳流电源：直流稳流电源的特点是内阻很大。
可在一定的负载范围内，输出稳定的电流，并可调电流大小。
干电池：电动势约为1.5V，内阻小，短时间内电压稳定性好，但是使用时间长了，电动势下降得很快，而且内阻也随之增大。
蓄电池：铅蓄电池的电动势约为2V左右，输出电压比较稳定，储藏的电能也比较大，但需经常充电，比较麻烦。
（2）交流电源。
交流电源一般使用50Hz的单相或三相交流电。
市电每相220V，这是指的有效电压，峰值电压为311V。
如果要求用高于或低于220V的单相交流电压，可使用变压器将电压升高或降低至所需要的值。
在使用交流电时，应注意电压高于36V的为危险电压，触及人身会有生命危险。
利用电磁场测量仪器进行磁场测量的方法
利用电磁场测量仪器进行磁场测量的方法磁场是我们生活中常见的物理现象之一，它对于我们的日常生活和科学研究都具有重要意义。
为了准确地测量磁场，科学家们开发了各种电磁场测量仪器。
本文将介绍一些常用的电磁场测量仪器和它们的测量方法。
一、磁感应强度计磁感应强度计是一种常见的电磁场测量仪器，它可以测量磁场的大小和方向。
磁感应强度计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，通过测量感应电动势来确定磁场的强度。
磁感应强度计通常由一个线圈和一个磁铁组成。
当磁场通过线圈时，线圈中会产生感应电流，通过测量这个电流的大小和方向，可以得到磁场的信息。
二、霍尔效应传感器霍尔效应传感器是另一种常用的电磁场测量仪器，它可以测量磁场的强度和方向。
霍尔效应是指当电流通过一块导体时，如果该导体受到垂直于电流方向的磁场作用，就会在导体两侧产生电势差。
霍尔效应传感器利用这个原理来测量磁场。
通过将霍尔效应传感器置于待测磁场中，测量导体两侧的电势差，就可以得到磁场的信息。
三、磁力计磁力计是一种用来测量磁场强度的仪器。
它的工作原理是基于洛伦兹力，当一个带电粒子在磁场中运动时，会受到一个垂直于运动方向和磁场方向的力。
磁力计通过测量这个力的大小和方向来确定磁场的强度。
磁力计通常由一个带电粒子和一个力传感器组成。
当带电粒子受到磁场力的作用时，力传感器会测量到一个力信号，通过这个信号可以计算出磁场的信息。
四、磁滞回线测量仪磁滞回线测量仪是一种专门用来测量材料磁滞回线的仪器。
磁滞回线是指材料在外加磁场作用下，磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。
磁滞回线测量仪通过施加不同大小和方向的磁场，并测量材料的磁化强度，来绘制出磁滞回线。
通过分析磁滞回线的形状和特征，可以了解材料的磁性质。
五、磁场扫描仪磁场扫描仪是一种用来测量磁场分布的仪器。
它通过在待测区域内移动，并测量不同位置的磁场强度，来绘制出磁场的分布图。
磁场扫描仪通常由一个磁场传感器和一个机械系统组成。
机械系统可以控制传感器的位置，并将测量结果记录下来。
电磁场与电磁波中七个矢量的散度、旋度和边界条件分析
电磁场与电磁波中七个矢量的散度、旋度和边界条件分析 《电磁场与电磁波》中共涉及到了七个矢量，它们是电场强度矢量E ，电位移矢量D ，磁感应强度矢量B ，磁场强度矢量H ，极化强度P ，磁化强度M 和电流密度矢量J 。
亥姆霍兹定理指出，任一矢量场由它的散度、旋度和边界条件唯一地确定，分析总结它们的散度、旋度和边界条件将有助于我们加深对电磁场与电磁波的基本矢量的认识。
下面将就这七个矢量的散度和旋度进行分析：1.电场强度E E 的散度：由高斯定理可知电场强度的散度:0E ρε∇⋅=，这是在真空中的情况，ρ为闭合面包围的自由电荷密度。
当有电介质存在时，将高斯定理定理推广为0P E ρρε+∇⋅=，P ρ是极化电荷体密度。
E 的旋度：由电荷激发的电场是无旋场，旋度为零，由变化磁场激发的电场是有旋场，一般来说，空间电场是库伦电场和感应电场的叠加， 根据法拉第电磁感应定律和安培环路定理可求得 在真空中的电场强度旋度为: 0E ∇⨯=，表明静电场是无旋场。
在时变的电磁场中：B E t∂∇⨯=-∂，表明时变磁场产生时变电场。
E 的边界条件：通过积分形式的麦克斯韦第二方程，可以得到电场强度的边界方程：()120n e E E ⨯-=，设分界面的法向单位矢量为n e ，切向单位矢量为t e 。
上式表明电场强度E 的切向分量是连续的。
2. 电位移矢量D D 的散度：由()()0D E r P r ε=+带入电场强度的散度公式中，得到电位移矢量D 的散度表达式：D ρ∇⋅=。
式中ρ为闭合面包围的自由电荷体密度，这个式子表明电解质内任一点的电位移矢量的散度等于该点的自由电荷体密度。
D 的旋度：对于各向同性介质，有()D E r ε=，因此电位移矢量的旋度为()B D E r tεε∂∇⨯=∇⨯=-∂ D 的边界条件： 通过积分形式的麦克斯韦第四方程可以得到D 的边界条件：()12S n e D D ρ⋅-=，S ρ为分界面上存在的自由电荷面密度，这个式子表明电位移矢量的法向分量在分界面上是不连续的。
核磁共振波谱仪的主要部件及其作用
核磁共振波谱仪的主要部件及其作用核磁共振波谱仪是一种重要的科学仪器，用于分析和研究化学物质的结构和性质。
它由多个主要部件组成，每个部件都有特定的功能和作用。
以下是核磁共振波谱仪的主要部件及其作用：1. 磁体：磁体是核磁共振波谱仪的核心部件，它产生强大的恒定磁场。
磁场的强度和稳定性对仪器的性能和分辨率具有重要影响。
磁体通常采用超导磁体，能够产生高强度的恒定磁场。
2. 梯度线圈：梯度线圈是用来产生磁场梯度的部件。
它们被安置在磁体中，能够在不同方向上产生可控的线性磁场梯度。
梯度线圈的作用是用于空间编码，通过梯度磁场的变化来定位样品中不同区域的核磁共振信号。
3. 射频线圈：射频线圈是用于产生射频脉冲和接收核磁共振信号的部件。
它通常由线圈组成，被放置在样品周围。
射频线圈的作用是向样品中发送射频脉冲，激发样品中的核自旋，并接收核磁共振信号。
4. 控制和数据采集系统：控制和数据采集系统是核磁共振波谱仪的控制中枢，它包括计算机和相关软件。
控制和数据采集系统的作用是控制仪器的运行，生成和发送控制信号，同时采集和处理接收到的核磁共振信号，生成波谱图谱和相关数据。
5. 操作控制面板：操作控制面板是核磁共振波谱仪的用户界面，提供仪器的操作和参数设置。
通过操作控制面板，用户可以控制仪器的运行模式、设置实验参数、启动数据采集等。
6. 样品室：样品室是放置样品的区域，它通常是一个封闭的空间。
样品室的作用是保护样品免受外界干扰和环境影响，同时提供稳定的温度和湿度条件。
7. 液体氮系统：液体氮系统用于提供低温环境，保持样品和仪器的稳定性。
液体氮系统通常包括液氮罐、液氮自动补充装置和冷却装置。
它的作用是提供冷却介质，使磁体和样品室保持低温状态。
8. 梯度放大器：梯度放大器是用于放大和调节梯度线圈产生的信号的部件。
它的作用是调节梯度磁场的强度和方向，从而实现更精确的空间编码和图像重建。
9. 数据处理和分析软件：核磁共振波谱仪通常配备数据处理和分析软件，用于对采集到的核磁共振信号进行处理和分析。
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N 频
有关电磁场的仪器·学案
一、速度选择器
【例1】如图所示，一个电子经加速电压U 1后得到一定的速度，然后进入正交的电场和磁场，电子沿直线经过经过偏转极板后从右边S 板中央孔穿出，已知磁场强度为B ，上下极板间距为d （电子质量为m ，带电量为-e ）. 问： （1）水平极板间的电场强度为多少？
（2）若电场强度不变，调节B 的大小，使得电子恰好从水平极板的下边缘射出打在S 板上，问
打在板上前的速度是大小？
二、质谱仪
【例2】（2001年高考理综卷）如图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。
设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A 中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的离子。
离子从狭缝S 1以很小的速度进入电压为U 的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝S 2、S 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ 。
最后，离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝S 3的细线。
若测得细线到狭缝S 3的距离为d ，导出离子的质量m 的表达式。
【变式1】如图为质谱仪原理示意图，电荷量为q 、质量为m 的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U 的加速电场后进入粒子速度选择器。
选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E 、方向水平向右。
已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G 点垂直MN 进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN 为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H 点。
可测量出G 、H 间的距离为l 。
带电粒子的重力可忽略不计。
求：
（1）粒子从加速电场射出时速度v 的大小。
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B 1（3）偏转磁场的磁感应强度B 2的大小。
B 3S P Q
S
三、回旋加速器
【例3】下图为回旋加速器工作示意图，其中置于真空中的金属D 形盒的半径为R ，两盒间距为d ，在左侧D 形盒圆心处放有粒子源S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向如图所示。
粒子质量为m ，电荷量为q 。
设带电粒子从粒子源S 进入加速电场时的初速度不计。
假设加在两个金属D 形盒上的高频交流电压大小为U .
（1）粒子加速后能获得最大的动能E k 为多大？ （2）交变电流的周期T 为多大？ （3）求粒子在电场中加速次数n
（4）求粒子在加速器中运动的总时间t 1（略去了在加速电场中的运动时间）。
（5）如果不能略去加速时间，那总时间又为t 2多少?
【变式2】如图所示，PQ 是匀强磁场中的一片薄金属片，其平面与磁场方向平行，一个α粒子从某点以与PQ 垂直的速度v 射出，动能为E k ，射出后α粒子的运动轨迹如图所示。
已知它在金属片两边的轨迹半径之比为10:9，若穿越板的过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定，则（ ）
A. α粒子每穿过一次金属片，速度减小了
110
2E k
m
B. α粒子每穿过一次金属片，动能减小了0.19E k
C. α粒子穿过5次后陷在金属片里
D. α粒子穿过9次后陷在金属片里
四、磁流体发电机
【例4】磁流体发电机的A 、B 两极板相距d =0.2m ，极板间有永磁体产生的匀强磁场如图，B =1.0T ，外电路中可变负载R 用导线与极板相连.电离气体以速率v =1100m/s 沿极板射入，极板间电离气体等效内阻r =0.1Ω，求：
（1）哪块板电势高？求发电机两极板间的电动势E （2）求此发电机的最大输出功率P m
答案：220V ，121kw
P
Q
五、电磁流量计
【例5】如图为电磁流量计的示意图，截面为矩形的非磁性导电管，边长分别为a 、b ，内有导电液流动，在垂直液体流动方向加如图的匀强磁场，磁感应强度为B 。
现测得上下管壁MN 间的电势差为U ，求管内导电液体的流量Q 。
【变式3】为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U ．若用Q 表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（ ） A ．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B ．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关 C ．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D ．污水流量Q 与U 成正比，与a 、b 无关
【变式4】（01全国理综）电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(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强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面．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 ．)(c b aR B I ρ+ B ．)(a c bR B I ρ+ C ．
)(b a cR B I ρ+ D ．)(a
bc R B I ρ+
六、霍尔效应
【例6】（2000年高考理综卷）如图所示，厚度为h 、宽为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。
实验表明，当磁场不太强时电势差U ，电流I 和B 的关系为U=kIB /d ， 式中的比例系数k 称为霍尔系数。
霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。
设电流I 是由电子定向流动形成的，电子的平均定向速度为v ，电量为e ，回答下列问题： （1）达到稳定状态时，导体板上侧面Ａ的电势 下侧面Ａ的电势（填高于、低于或等于）。
（2）电子所受的洛伦兹力的大小为 。
（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U 时，电子所受的
静电力的大小为 ．
（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数
K=1/ne ，其中n 代表导体板单位体积中电子的个数。
七、电磁泵
【例7】作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力。
某电磁泵及尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感强度为B 的匀强磁场垂直，并有长为l 的部分在磁场中，当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动。
为使血液在管内不流动时能产生向前压强P ，电流强度应调节为 。
由于血液的特殊性，在电流方向上单位截面承受的电流强度不能超过I 0，
若其他条件不变，匀强磁场的宽度l 至少为 。
答案：由pab BIb 得，
/
0BI P B ap ；。