知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图\((a)\)所示，被测量转子的轮齿 \((\)具有磁性\()\)每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图\((b)\)所示。下列说法正确的是\((\) \()\)

A．霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的

B．若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为正电荷

C．在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度\(c\)越小，产生的霍尔电压越高

D．若转速表显示\(1800 r/min\)，转子上齿数为\(150\)个，则霍尔传感器每分钟输出\(12\)个脉冲信号

难度：中等

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2．

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，该电势差可以反映磁感应强度\(B\)的强弱，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．若元件是正离子导电，则\(C\)侧面电势高于\(D\)侧面电势

B．若元件是自由电子导电，则\(C\)侧面电势高于\(D\)侧面电势

C．在测沿竖直方向的地球北极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直

D．在测沿水平方向的地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

难度：中等

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3．

如图所示，有一厚度为\(h\)、宽度为\(d\)的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上、下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应\(.\)下列说法正确的是 ( )

A．上表面的电势高于下表面的电势

B．仅增大\(h\)时，上、下表面的电势差增大

C．仅增大\(d\)时，上、下表面的电势差减小

D．仅增大电流\(I\)时，上、下表面的电势差减小

难度：中等

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4．

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\(U_{CD}\)，下列说法中正确的是( )

A．若霍尔元件的载流子是自由电子，则侧面\(D\)带负电

B．电势差\(U_{CD}\)仅与材料有关

C．仅增大\(C\)、\(D\)间的宽度时，电势差\(U_{CD}\)变小

D．在测定地球两极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

难度：中等

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5．利用霍尔效应制作的元件，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\(I\)，\(C\)、\(D\)两侧就会形成电势差\(U_{CD}\)，下列说法正确的是\((\) \()\)

A．电势差\(U_{CD}\)仅与材料有关

B．仅增大磁感应强度时，

C．\(D\)两面的电势差变大 \(C\)。若霍尔元件中定向移动的是自由电子，是电势差\(U_{CD} > 0\)

D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平方向

难度：中等

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6．如图所示，电磁流量计的示意图。直径为 \(d\)的由非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感应强度为 \(B\)的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内 \(a\)、 \(b\) 两点间的电势差为 \(U\)，则管中导电液体的流量\((\)单位时间内通过某横截面的液体的体积\()\) \(Q=\)______ 。

难度：中等

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7．

如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为\(I\)，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小\(B\)与\(I\)成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为\(I_{H}\)，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压\(U_{H}\)满足：\(U_{H}=k \dfrac {IHB}{d}\)，式中\(k\)为霍尔系数，\(d\)为霍尔元件两侧面间的距离\(.\)电阻\(R\)远大于\(R_{L}\)，霍尔元件的电阻可以忽略，则\((\)　　\()\)

A．霍尔元件前表面的电势低于后表面

B．若电源的正负极对调，电压表将反偏

C．\(I_{H}\)与\(I\)成正比

D．电压表的示数与\(R_{L}\)消耗的电功率成正比

难度：中等

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8．如图所示，厚度为\(h\)、宽为\(d\)的导体板放在垂直于它的磁感应强度为\(B\)的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面\(A\)和下侧面\(A′\)之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应\(.\)实验表明，当磁场不太强时电势差为\(U\)，电流\(I\)和\(B\)的关系为\(U=k \dfrac {IB}{d}\)，式中的比例系数\(k\)称为霍尔系数．
霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差．
设电流\(I\)是由电子定向流动形成的，电子的平均定向速度为\(v\)，电量为\(e\)，回答下列问题：
\((1)\)达到稳定状态时，导体板上侧面\(A\)的电势 ______ 下侧面\(A\)的电势\((\)填高于、低于或等于\()\)．
\((2)\)电子所受的洛伦兹力的大小为 ______ ．
\((3)\)当导体板上下两侧之间的电势差为\(U\)时，电子所受的静电力的大小为 ______ ．

难度：中等

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