题目内容
2.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.当磁场靠近霍尔元件时,导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转,最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差,即为霍尔电势差.下列说法正确的是( )| A. | 根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小 | |
| B. | 自行车的车速越大,霍尔电势差越高 | |
| C. | 图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的 | |
| D. | 如果长时间不更换传感器的电源,霍尔电势差将减小 |
分析 依据单位时间内的脉冲数,即可知转动周期,再结合角速度与周期,与线速度与角速度关系,即可求解;
根据左手定则得出电子的偏转方向,抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式,从而进行分析.
解答 解:A、根据单位时间内的脉冲数,可求得车轮转动周期,从而求得车轮的角速度,最后由线速度公式,结合车轮半径,即可求解车轮的速度大小.故A正确.
B、根据qvB=q$\frac{{U}_{H}}{d}$ 得,UH=$\frac{vB}{d}$,
由电流的微观定义式:I=nesv,n是单位体积内的电子数,e是单个导电粒子所带的电量,s是导体的横截面积,v是导电粒子运动的速度.
整理得:v=$\frac{I}{nes}$.
联立解得:UH=$\frac{IB}{nesd}$,可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度,保持电流不变,霍尔电压UH与车速大小无关.故B错误.
C、霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的.故C错误.
D、由公式UH=$\frac{IB}{nesd}$,若长时间不更换传感器的电源,那么电流I减小,则霍尔电势差将减小,故D正确;
故选:AD.
点评 所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体时,产生横向电势差的物理现象.霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料,解答此题所需的知识都是考生应该掌握的.对于开放性物理试题,要有较强的阅读能力和获取信息能力.
练习册系列答案
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12.
图中的平行直线是匀强电场的电场线(电场方向未画出),曲线是电子(只受电场力)在该电场中的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,电子从a运动到b,则下列说法正确的是( )
| A. | a点的电势高于b点的电势 | |
| B. | 电子在a点的电势能大于b点的电势能 | |
| C. | 电子在a点的动能大于在b点的动能 | |
| D. | 电子在a点的加速度大于在b点的加速度 |
13.两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离缩短为$\frac{r}{2}$,其中一个质点的质量变为原来的2倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为( )
| A. | 2F | B. | 4F | C. | 8F | D. | 16F |
10.
如图所示,质量为0.2kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.6kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压,现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A.B间的作用力大小为(g取10m/s2)( )
| A. | 0.5N | B. | 2.5 N | C. | 0 N | D. | 1.5 N |
17.2016年10月19日3时31分,“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接,形成一个组合体,组合体在距离地面393千米高的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动.航天员景海鹏、陈冬随后进入“天宫二号”空间实验室,两人将在“天宫二号”空间实验室中进行科学实验和科普活动,下列说法中正确的是( )
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| B. | “神舟十一号”飞船需要在较低的轨道上向后喷出炙热气体,才能完成与“天宫二号”的对接 | |
| C. | “神舟十一号”飞船的发射速度大于11.2km/s | |
| D. | 两位航天员可以在“天宫二号”空间实验室中借助重锤和打点计时器为全国中学生演示“验证机械能守恒定律”实验 |
14.下列说法正确的是( )
| A. | 铀核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 | |
| B. | 发生光电效应时,入射光越强,则光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大 | |
| C. | 用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核,都可以打出质子,因此人们断定质子是原子核的组成部分 | |
| D. | 用能量为11.0eV的光子照射处于基态的氢原子,可使其跃迁到激发态 |
6.
如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一现象表明( )
| A. | 电梯一定是在下降 | B. | 电梯不可能在上升 | ||
| C. | 电梯的加速度方向一定是向上 | D. | 乘客一定处在失重状态 |