Question

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(jī)中，常用霍爾元件來控制翻蓋時(shí)開啟或關(guān)閉運(yùn)行程序．如圖是一霍爾元件的示意圖，磁場方向垂直霍爾元件工作面，霍爾元件寬為d（M、N間距離），厚為h（圖中上下面距離），當(dāng)通以圖示方向電流時(shí)，MN兩端將出現(xiàn)電壓U_MN，則（　�。�

• A、MN兩端電壓U_MN僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)
• B、若霍爾元件的載流子是自由電子，則MN兩端電壓U_MN＜0
• C、若增大霍爾元件寬度d，則MN兩端電壓U_MN一定增大
• D、通過控制磁感應(yīng)強(qiáng)度B可以改變MN兩端電壓U_MN

Answer 1

分析：在霍爾元件中，移動(dòng)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C、D兩側(cè)面會形成電勢差U_CD的正負(fù)．CD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U_CD與什么因素有關(guān)．

解答：解：A、根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則U_CD＜0．CD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，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有q

U

b

=qvB，I=nqvS=nqvbc，則U=

BI

nqc

．故AC錯(cuò)誤，D正確．
B、根據(jù)左手定則，結(jié)合題意可知，自由電子偏向N極，則MN兩端電壓U_MN＞0．故B錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動(dòng)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．