10.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD下列說法中正確的是( 。
A.電勢差UCD僅與材料有關(guān)
B.若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢差UCD<0
C.僅增大磁感應(yīng)強度時,電勢差UCD可能不變
D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平

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C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD的正負.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UCD與什么因素有關(guān).

解答 解:A、由題意可知,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$\frac{U}$=qvB,I=nqvS=nqvbc,則U=$\frac{BI}{nqc}$.故A、C錯誤;
B、根據(jù)左手定則,電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn),C表面帶負電,D表面帶正電,所以D表面的電勢高,則UCD<0,B正確.
D、在測定地球兩極上方地磁場強弱時,應(yīng)將元件的工作面保持水平,讓磁場垂直通過.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.

練習(xí)冊系列答案
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A.振幅為20cm
B.傳播方向沿x軸負向
C.P點第一次回到平衡位置的時刻為0.2s
D.傳播速度為10m/s

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你可能不會求解此圓弧金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達式的合理性做出判斷.根據(jù)你的判斷,此圓弧金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的合理表達式應(yīng)為( 。
A.E=$\frac{△B}{△t}\frac{LR}{2}$B.E=$\frac{△B}{△t}$LRC.E=$\frac{△B}{△t}$LD.E=0

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