Question

5．霍尔元件的工作原理如图所示，沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度为B，霍尔元件中电流为I，方向如图，下列判断正确的是（　　）

• A． 磁感应强度B越大，则上、下表面的电势差就越大
• B． 磁感应强度B越大，则前、后表面的电势差就越大
• C． 电流I越大，则上、下表面的电势差就越大
• D． 上表面的电势可能比下表面的电势高

Answer 1

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：ABC、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，则有：q$\frac{U}{b}$=qvB，
电流的微观表达式为：I=nqvS=nqvbd，
所以U=$\frac{BI}{nqd}$．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AC正确，B错误．
D、若霍尔元件定向移动的是电子，根据楞次定律，则上表面的电势比下表面电势高，若定向移动的是正电荷，则上表面的电势比下表面的电势低．故D正确．
故选：ACD．

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．