题目内容
【题目】利用霍尔效应制作霍尔元件,广泛应用与测量和自动控制等领域,如图是活儿元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,CD两侧面会形成电势差,下列说法中正确的是
A.电势差仅与材料有关
B.仅增大磁感应强度时,C.D两面的电势差变大
C.若霍尔元件中定向移动的是自由电子,则侧面C电势比侧面D电势高
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平方向
【答案】B
【解析】
试题由霍尔元件的原理知,当C.D间电压稳定时,元件中载流子受到的洛伦兹力与电场力平衡,即,其中d为C.D间距离。根据电流的微观表达
得:
。其中s为垂直电流方向的横截面积,代入得
,可见
除与材料有关外,还与B.I有关,仅增大磁感应强度时,C.D两面的电势差变大,A错误B正确;根据左手定则,自由电子在洛伦兹力作用下向C侧面偏转,则侧面C电势比侧面D电势低,C错误;地球赤道上方地磁场的方向是水平方向,故元件工作面应保持竖直,D错误