创新型实验——活用原理,巧妙迁移近几年全国卷实验题的第二题,往往注重考查实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的迁移,试题新颖、区分度高.但试题依然是以实验基础为依据,如计算形式的实验题、电学中实验电路的设计等都是根据考生学过的实验方法、原理等来命制的,做题时一定要审清题意,明确实验目的,联想和迁移应用相关实验原理.[例 4] 霍尔效应是电磁基本现象之一,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 10 所示,在一矩形半导体薄片的 P、Q 间通入电流 I,同时外加与薄片垂直的磁场 B,在 M、N 间出现电压 UH,这个现象称为霍尔效应,UH为霍尔电压,且满足UH=k,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.图 10(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 10 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”)端通过导线连接.(2)已知薄片厚度 d=0
40 mm,该同学保持磁感应强度 B=0
10 T 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/(×10-3 A)3
0UH/(×10-3 V)1
8根据表中数据画出 UHI 图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10-3 V·m·A-1·T-1(保留两位有效数字). (3)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 11 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).为使电流自 Q 端流入,P 端流出,应将 S1掷向________(选填“a”或“b”),S2掷向