Question

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔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，C、D两侧面会形成电势差U_CD，下列说法中正确的是(     )

A．电势差U_CD仅与材料有关
B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差U_CD0
C．仅增大磁感应强度时，电势差U_CD变大
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

Answer 1

C

解析试题分析：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U_CD除与材料有关外，还与B、I有关，所以A错误，C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，所以U_CD＜0，B选项错误；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，所以D选项错误。
考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动，霍尔元件的工作原理以及地磁场的方向等知识点，意在考查学生的理解能力。