题目内容
20．
霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，磁场方向沿x轴正方向，磁感应强度B随x的变化关系为B=B0+kx（B0、k均为大于零的常数）．薄形霍尔元件的工作面垂直于x轴，通过的电流I方向沿z轴负方向，霍尔元件沿x轴正方向以速度v匀速运动． 要使元件上、下表面产生的电势差变化得快，可以采取的方法是（ ）| A． | 增大 I | B． | 增大B0 | C． | 减小k | D． | 增大v |
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：最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的上下表面的间距为d，有：
q$\frac{U}{d}$=qvB
电流的微观表达式为：
I=nqvS
联立解得：
U=$\frac{BdI}{nqS}$①
A、由①式，U∝I；增加电流时，元件上、下表面产生的电势差变化得快；故A正确；
B、C、D、由①式，U∝B；霍尔元件沿x轴正方向以速度v匀速运动，要使元件上、下表面产生的电势差变化得快，则需要磁感应强度变化加快；由于B=B0+kx，根据可以通过增加k或v来使元件上、下表面产生的电势差变化得快；故B错误，C错误，D正确；
故选：AD．
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
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11．图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r=2Ω矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0=$\frac{40}{7}$Ω，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=$\frac{{R}_{0}}{2}$，其它电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流电压表示数是10V，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象．则下列正确的是（ ）
| A． | 电阻R2上的热功率为$\frac{5}{7}$W | |
| B． | 0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零 | |
| C． | 线圈产生的e随时间t变化的规律是e=10$\sqrt{2}$cos100πt（V） | |
| D． | 线圈开始转动到t=$\frac{1}{600}$s的过程中，通过R1的电荷量为$\frac{\sqrt{2}}{200π}$C |
现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．
如图甲所示，竖直平面内有两根间距为d的足够长平行导轨，导轨上端接有阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒夹在两导轨间，导体棒与导轨间的摩擦不计，导轨间存在垂直导轨平面磁感应强度为B的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示，在0～t0时间内，作用一外力使导体棒静止，此时导体棒距上端电阻R距离为d，在t0时刻撤去外力．已知重力加速度为g，试求：
5．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系作出了贡献．下列说法中不正确的是（ ）
| A． | 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 | |
| B． | 欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 | |
| C． | 安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的本质 | |
| D． | 焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系 |
