题目内容
霍尔式位移传感器的测量原理是:如图所示,有一个沿z轴方向的磁场,磁感应强度B=B+kz(B,k均为常数),将传感器固定在物体上,保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图中箭头所示).当物体沿z轴方向移动时,由于位置不同,霍尔元件在y轴方向上的上、下表面的电势差U也不同.则( )A.磁感应强度B越大,上、下表面的电势差U越大
B.k越大,传感器灵敏度(
C.若图中霍尔元件是电子导电,则下板电势高
D.电流I取值越大,上、下表面的电势差U越小
【答案】分析:霍尔元件中移动的是自由电子,自由电子受到洛伦兹力发生偏转,从而可知道上下表面电势的高低.上下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、最终电子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、c,有
,电流的微观表达式为I=nqvS=nqvbc,所以U=
.B越大,上、下表面的电势差U越大.电流越大,上、下表面的电势差U越大.故A正确,D错误.
B、k越大,根据磁感应强度B=B+kz,知B随z的变化越大,根据U=
.知,U随z的变化越大,即传感器灵敏度(
)越高.故B正确.
C、霍尔元件中移动的是自由电子,根据左手定则,电子向下表面偏转,所以上表面电势高.故C错误.
故选AB.
点评:解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,上下表面形成稳定的电势差.
解答:解:A、最终电子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、c,有
B、k越大,根据磁感应强度B=B+kz,知B随z的变化越大,根据U=
C、霍尔元件中移动的是自由电子,根据左手定则,电子向下表面偏转,所以上表面电势高.故C错误.
故选AB.
点评:解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,上下表面形成稳定的电势差.
练习册系列答案
相关题目
A、传感器灵敏度
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| B、当物体沿z轴方向移动时,上、下表面的电势差U变小 | ||
C、传感器灵敏度
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| D、若图中霍尔元件是电子导电,则下板电势高 |
| A、增大 I | B、增大B0 | C、减小k | D、减小v |
| A、磁感应强度B越大,上、下表面的电势差U越大 | B、霍尔元件运动的速度越大,上、下表面的电势差越大 | C、若图中霍尔元件是电子导电,则下板电势高 | D、电流I取值越大,上、下表面的电势差U越小 |