7.霍爾元件是一種應(yīng)用霍爾效應(yīng)的磁傳感器,廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域,如在翻蓋手機中,常用霍爾元件來控制翻蓋時開啟或關(guān)閉運行程序,如圖是一霍爾元件的示意圖,通入沿x軸正向的電流I,沿y軸正向加恒定的勻強磁場B,圖中a、b是垂直于z軸方向上元件的前后兩側(cè)面,霍爾元件寬為d(a、b間距離),ab間將出現(xiàn)電壓Uab,則(  )
A.a、b間電壓Uab僅與磁感應(yīng)強度B有關(guān)
B.若霍爾元件的載流子是自由電子,則ab兩端電壓Uab<0
C.若霍爾元件的載流子是正電荷,則ab兩端電壓Uab<0
D.若僅僅增大霍爾元件的寬度d,ab間電壓Uab不變

分析 在霍爾元件中,移動的是自由電子,根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性,即可知道M、N兩側(cè)面會形成電勢差UMN的正負.MN間存在電勢差,之間就存在電場,電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢差UMN與什么因素有關(guān).

解答 解:A、霍爾元件寬為d,設(shè)電流橫截面積為S,則有q$\frac{{U}_{ab}}bhfvdrf$=qvB,而I=nqvS,則Uab=$\frac{BdI}{nqS}$,故A錯誤;
B、若霍爾元件的載流子是自由電子,根據(jù)左手定則,電子向a側(cè)面偏轉(zhuǎn),a表面帶負電,b表面帶正電,所以b表面的電勢高,則Uab<0.故B正確;
C、若霍爾元件的載流子是正電荷,根據(jù)左手定則,正電荷向a側(cè)面偏轉(zhuǎn),a表面帶正電,b表面帶負電,所以a表面的電勢高,則Uab>0.故C錯誤;
D、由A選項分析,當(dāng)增大霍爾元件寬度d,則ab間電壓Uab一定增大,故D錯誤.
故選:B.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子,以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,注意負電荷的運動與電流方向相反,同時理解左手定則判定負電荷的洛倫茲力方向時,與正電荷方向相反.

練習(xí)冊系列答案
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17.如圖所示,物體A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài),重力分別為13N和7N,不計彈簧秤和細線的重力,不考慮一切摩擦,則彈簧秤的讀數(shù)是( 。
A.6NB.7NC.13ND.20N

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18.如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道,豎置放置,MN是通過橢圓中心O點的水平線,已知一小球從M點出發(fā),初速率為v0,沿管道MPN運動,到N點的速率為v1,所用時間為t1,若該小球仍由M點以初速率為v0出發(fā),沿管道MQN運動,到N點的速率為v2,所用時間為t2,則v1等于v2,t1大于t2(填“大于”“等于”“小于”)

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15.滑沙是一項比較有趣的活動,游戲者從沙坡頂部坐滑沙車呼嘯滑下,驚險刺激,為了安全,滑沙車上通常裝有剎車手柄,游客可以通過操縱剎車手柄對滑沙車進行制動,從而控制車速,為便于研究,現(xiàn)將其過程簡化為如圖所示,游客乘坐滑沙車從頂端A點由靜止開始以a1=2m/s2的加速度下滑,經(jīng)過t1=8s后,通過操縱剎車手柄使滑沙車勻速下滑,直至到達底端B點,之后滑剎車在水平滑道上做勻減速直線運動,且水平滑行L1=16m后停止,已知傾斜滑道AB的長度LAB=128m,傾角θ=37°,滑沙車經(jīng)過B點前后的速度大小不變,不計空氣阻力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑剎車勻速下滑的距離L;
(2)滑剎車從A點開始運動到最終停止所經(jīng)歷的時間t.

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2.關(guān)于光敏電阻,下列說法正確的是( 。
A.光敏電阻能夠把光照強弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量
B.硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料,無光照射時,載流子極少,導(dǎo)電性能不好
C.硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料,無光照射時,載流子較少,導(dǎo)電性能良好
D.半導(dǎo)體材料的硫化鎘,隨著光照的增強,載流子增多,導(dǎo)電性能變好

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12.如圖所示是兩個相同的演示自由落體運動的“牛頓管”,右邊的“牛頓管”里面有空氣,實驗時,下列說法正確的是( 。
A.兩個“牛頓管”中的石子、羽毛下落時間幾乎相同
B.兩個“牛頓管”中的石子、羽毛下落時間相差很大
C.兩個“牛頓管”中的石子下落時間幾乎相同,羽毛下落時間相差很大
D.兩個“牛頓管”中的羽毛下落時間幾乎相同,石子下落時間相差很大

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19.質(zhì)量為5kg的小車在光滑的水平面上做勻加速直線運動.若它在2s內(nèi)從靜止開始速度增加到4m/s,則在這一段時間里外力對小車做功的平均功率和2s時的瞬時功率分別是( 。
A.40W、40WB.20W、40WC.20W、20WD.10W、20W

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16.平行板電容器兩個帶電極板之間存在引力作用,引力的大小與內(nèi)部場強E和極板所帶電荷量Q的乘積成正比.今有一平行板電容器兩極板接在恒壓直流電源上,現(xiàn)將A極板下移使A、B兩板間距為原來的$\frac{2}{3}$,則A、B兩極板之間的引力與原來的比值是( 。
A.$\frac{3}{2}$B.$\frac{9}{4}$C.$\frac{27}{8}$D.$\frac{81}{16}$

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17.如圖所示,質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運動.圓半徑為R,小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時剛好不脫離圓軌.則其通過最高點時( 。
A.小球的向心加速度大小等于gB.小球的線速度大小等于$\sqrt{gR}$
C.小球受到重力和向心力兩個力作用D.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mg

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