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利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域;如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁场方向垂直于霍尔元件的工作面向下,磁感应强度大小为B,通入图示方向的电流I,在M、N两侧面就会出现电压,称为霍尔电压UN,下列说法中正确的是(  )
分析:电流的方向与电子定向移动的方向相反,根据左手定则判断出洛伦兹力的方向,从而得出电子的偏转方向,导致M、N两个侧面间形成电势差,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、电流的方向由E到F,则电子定向移动的方向由F到E,根据左手定则,电子向M侧面偏转,则M侧面带负电,N侧面失去电子带正电,所以N侧面的电势高于M侧面.最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,有:e
UN
d
=evB
,设MN间的距离为d,厚度为a,电流I=nevs=nevda,则UN=
BI
nea
.知霍尔电压UN与材料、以及磁感应强度和电流有关.仅增大磁感应强度,霍尔电压UN变大.故A、B错误,C正确.
D、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,由于磁场方向是水平方向,所以元件的工作面应保持竖直.故D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道稳定时电子所受的洛伦兹力和电场力平衡.
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?江苏模拟)利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.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,下列说法中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.
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如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH
IBd
,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关.
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式.(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示.
a.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式.
b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示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.下列说法中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源:北京 题型:问答题

利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.

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如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH
IB
d
,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关.
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式.(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示.
a.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式.
b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想.

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科目:高中物理 来源:2010年北京市高考物理试卷(解析版) 题型:解答题

利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.

如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关.
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式.(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示.
a.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式.
b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想.

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