知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿\(z\)轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度\(B=B_{0}+kz(B_{0}\)、\(k\)均为常数\()\) 。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流\(I\)不变\((\)方向如图所示\()\) ，当物体沿\(z\)轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在\(y\)轴方向的上、下表面的电势差\(U\)也不同。则

A．磁感应强度\(B\)越大，上、下表面的电势差\(U\)越大

B．\(k\)越大，传感器灵敏度\((\dfrac{\Delta U}{\Delta z})\)越高

C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高

D．电流越大，上、下表面的电势差\(U\)越小

难度：较难

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2．

图示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为 \(B\) 的匀强磁场垂直于霍尔元件的三作面向下，通入图示方向的电流 \(I\)，\(C\)，\(D\) 两侧面会形成电势差 \(UCD\)，下列说法正确的是\((\)该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面\()\)( )

A．电势差 \(UCD\) 仅与材料有关

B．若霍尔霉件的自由电荷是自由电子，则 \(c\) 侧的电势低于 \(D\) 侧的电势

C．其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差 \(UCD\) 变小

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

难度：较难

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3．

为了测量某化工厂污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为\(a\)、\(b\)、\(c\)，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为\(B\)的匀强磁场，在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口以一定的速度从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压\(U.\)若用\(Q\)表示污水流量\((\)单位时间内排出的污水体积\()\)，下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关

C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大

D．污水流量\(Q\)与\(U\)成正比，与\(a\)、\(b\)无关

难度：较难

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4．

为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为\(a\)、\(b\)、\(c\)，左右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为\(B\)的匀强磁场，在上下两个面的内侧固定有金属板\(M\)、\(N\)作为电极，污水充满管口地从左向右流经该装置时，电压表显示两个电极间的电压\(U\)。若用\(Q\)表示污水流量\((\)单位时间内流出的污水体积\()\)，下列说法中正确的是( )

A．\(M\)板电势一定高于\(N\)板的电势

B．污水中离子浓度越高，电压表的示数越大

C．污水流动的速度越大，电压表的示数越大

D．电压表的示数\(U\)与污水流量\(Q\)成反比

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5．

长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示，则下面关于金属块上下表面电势高低的说法中，正确的是

A．金属块上、下表面电势相等

B．金属块上表面电势高于下表面电势

C．金属块上表面电势低于下表面电势

D．无法比较上、下表面的电势高低

难度：较难

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6．

如图所示，\(X_{1}\)，\(X_{2}\)，\(Y_{1}\)，\(Y_{2}\)，\(Z_{1}\)，\(Z_{2}\)分别表示导体板左、右，上、下，前、后六个侧面，将其置于垂直\(Z_{1}\)、\(Z_{2}\)面向外、磁感应强度为\(B\)的匀强磁场中，当电流\(I\)通过导体板时，在导体板的两侧面之间产生霍耳电压\(U_{H}\)。已知电流\(I\)与导体单位体积内的自由电子数\(n\)，电子电荷量\(e\)，导体横截面积\(S\)和电子定向移动速度\(v\)之间的关系为\(I=neSv\)。实验中导体板尺寸、电流\(I\)和磁感应强度\(B\)保持不变，下列说法正确的是( )

A．导体内自由电子只受洛伦兹力作用

B．\(U_{H}\)存在于导体的\(Y_{1}\)、\(Y_{2}\)两面之间

C．单位体积内的自由电子数\(n\)越大，\(U_{H}\)越小

D．通过测量\(U_{H}\)，可用\(R=\dfrac{{{U}_{H}}}{I}\)求得导体\(X_{1}\)、\(X_{2}\)两面间的电阻

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7．

如图是霍尔元件的工作原理示意图，导体的宽度为\(h\)、厚度为\(d\)，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\(I\)，\(CD\)两侧面会形成电势差\(U\)，其大小与磁感应强度\(B\)的关系为\(U=k\dfrac{IB}{d}\)，式中比例常数\(k\)为霍尔系数，设载流子的电荷量的数值为\(q\)，下列说法中正确的是

A．载流子所受静电力的大小\(F=q\dfrac{U}{d}\)

B．\(C\)端电势比\(D\)端电势高

C．霍尔系数为\(k=\dfrac{1}{nq}\)，其中\(n\)为导体单位长度上的电荷数

D．载流子所受洛伦兹的大小为\(F=\dfrac{BI}{nhd}\)，其中\(n\)为导体单位体积内的电荷数

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8．如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感强度\(B=0.5T\)，两板间距离为\(20cm\)，要使输出电压为\(220V\)，则等离子体垂直射入磁场的速度\(v=\)____________\(m/s.a\)是电源的____________极．

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9．

如图示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为\(B\)的匀强磁场垂直于霍尔元件的三作面向下，通入图示方向的电流\(I\)，\(CD\)两侧面会形成电势差\(U_{CD}\)，下列说法正确的是\((\)该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面\()\)( )

A．电势差\(U_{CD}\)仅与材料有关

B．若霍尔霉件的自由电荷是自由电子，则 \(c\)侧的电势低于\(D\)侧的电势

C．其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差\(U_{CD}\)变大

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

难度：较难

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10．

为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计\(.\)该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为\(a\)、\(b\)、\(c\)，左右两端开口\(.\)在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为\(B\)的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极\(.\)污水充满管口从左向右流经该装置时，接在\(M\)、\(N\)两端间的电压表将显示两个电极间的电压\(U.\)若用\(Q\)表示污水流量\((\)单位时间内排出的污水体积\()\)，下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．\(N\)端的电势比\(M\)端的高

B．若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零

C．电压表的示数\(U\)跟\(a\)和\(b\)都成正比，跟\(c\)无关

D．电压表的示数\(U\)跟污水的流量\(Q\)成正比

难度：较难

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