Question

【題目】圖示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差UCD，下列說法正確的是（該元件正常工作時，磁場必須垂直工作面）（　　）

A. I越大，電勢差UCD越小

B. 若霍爾元件的自由電荷是自由電子，則C側的電勢低于D側的電勢

C. 在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平

D. 其他條件不變，僅增大勻強磁場的磁感應強度時，電勢差UCD變大

Answer 1

【答案】BD

【解析】

在霍爾元件中，移動的是自由電子，根據左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側面會形成電勢差的正負，CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據平衡推導出電勢差與什么因素有關；

A、根據CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，

設霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有，，則，n由材料決定，故與材料有關，還與厚度c成反比，與寬b無關，同時還與磁場B與電流I成正比，故A錯誤，D正確；

B、根據左手定則，電子向C側面偏轉，C表面帶負電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則，故B正確。

C、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，應將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過，故C錯誤。