Question

【题目】自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图，元件内定向运动的自由电子在磁场力作用下偏转，前、后表面会产生霍尔电势差。则（　　）

A.图乙中霍尔元件的前表面电势低于后表面电势

B.自行车的车速越大，霍尔电势差越高

C.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小

D.根据单位时间内的脉冲数和车轮的半径即可获知车速大小

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．电流方向水平向右，电子水平向右运动，磁感应强度竖直向下，根据左手定则可知电子受到的洛伦兹力指向前表面，所以电子会在前表面聚集，电子带负电，所以霍尔元件的前表面电势低于后表面电势，A正确；

B．当霍尔电压稳定时，导体中的电子受力满足

为金属板前后表面距离，电流的微观表达式为

金属板厚度，解得

根据表达式可知霍尔电势差与自行车的车速无关，B错误；

C．如果长时间不更换传感器的电源，电流减小，霍尔电势差减小，C正确；

D．根据单位时间的脉冲数可以求解车轮转动的周期，根据可以求解车轮的角速度，结合可以求解车速大小，D正确。

故选ACD。