题目内容
【题目】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UCD(已知电流的微观表达式为I=nsvq,其中n为导体单位体积内的自由电荷数,s为导体的横截面积,v为电荷定向移动的速率,q为电荷的带电量)。下列说法中正确的是
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A. 保持B、I不变,增大C、D面间距离时,UCD增大
B. 保持B、I不变,增大上下面间距离时,UCD减小
C. 若定向移动的是自由电子,则侧面C电势比D高
D. UCD的大小及C、D两侧面哪面电势高与材料无关
【答案】B
【解析】
ABD.根据CD间存在电势差,之间就存在电场,自由电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c;有
,
,则
,n由材料决定,故U与材料有关;U还与厚度c成反比,与宽b无关,保持B、I不变,增大C、D面间距离时,UCD不变;保持B、I不变,增大上下面间距离时,UCD减小,故B正确,AD错误;
C.若定向移动的是自由电子,根据左手定则,电子向C侧面偏转,C表面带负电,所以C表面的电势低,故C错误;
故选B。
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