题目内容
如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d表示薄片的厚度,B为磁场的磁感应强度,I为通过霍尔元件的电流,以下说法中不正确的是( )
A、只增加磁感应强度B的大小,UH将变大 | B、只增加电流I的大小,UH将变大 | C、UH与电流I的大小无关 | D、改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,UH将发生变化 |
分析:霍尔元件中移动的电荷受到洛伦兹力发生偏转,从而可知道前后表面电势的高低.前后两表面分别带上正负电荷,从而形成电势差,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡.
解答:解:A、运动电荷最终电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,设霍尔元件的长宽高分别为a、b、d,有q
=qvB,电流的微观表达式为I=nqvS=nqvbd,所以U=
.B越大,前、后表面的电势差U越大.电流越大,前、后表面的电势差U越大.故AB正确,C错误.
D、改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,需将磁场进行分解,在垂直于工作面方向上的磁感应强度小于原磁场磁感应强度的大小,则UH将发生变化.故D正确.
选错误的故选:C
U |
b |
BI |
nqd |
D、改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,需将磁场进行分解,在垂直于工作面方向上的磁感应强度小于原磁场磁感应强度的大小,则UH将发生变化.故D正确.
选错误的故选:C
点评:解决本题的关键知道霍尔效应的原理,知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡.
练习册系列答案
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如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d表示薄片的厚度,k为霍尔系数,对于一UH个霍尔元件d、k为定值,如果保持电流I恒定,则可以验证UH随B的变化情况.以下说法中正确的是( )
A、将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时,将变大 | B、在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 | C、在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 | D、改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,UH将发生变化 |