利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域；如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁場方向垂直于霍爾元件的工作面向下，磁感應強度大小為B，通入圖示方向的電流I，在M、N兩側面就會出現(xiàn)電壓，稱為霍爾電壓UN，下列說法中正確的是（ ）
A．霍爾電壓UN僅與材料有關
B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則M側面的電勢高
C．僅增大磁感應強度時，霍爾電壓UN變大
D．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
【答案】分析：電流的方向與電子定向移動的方向相反，根據(jù)左手定則判斷出洛倫茲力的方向，從而得出電子的偏轉方向，導致M、N兩個側面間形成電勢差，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．
解答：解：ABC、電流的方向由E到F，則電子定向移動的方向由F到E，根據(jù)左手定則，電子向M側面偏轉，則M側面帶負電，N側面失去電子帶正電，所以N側面的電勢高于M側面．最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有：，設MN間的距離為d，厚度為a，電流I=nevs=nevda，則．知霍爾電壓UN與材料、以及磁感應強度和電流有關．僅增大磁感應強度，霍爾電壓UN變大．故A、B錯誤，C正確．
D、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，由于磁場方向是水平方向，所以元件的工作面應保持豎直．故D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道穩(wěn)定時電子所受的洛倫茲力和電場力平衡．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?江蘇模擬）利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B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，下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應用于測量和自動控制等領域．
精英家教網(wǎng)
如圖1，將一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應．其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產(chǎn)生霍爾電勢差UH．當電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，EH和UH達到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式UH=RH
IBd
，其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質有關．
（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出UH和EH的關系式；若半導體材料是電子導電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
（2）已知半導體薄片內(nèi)單位體積中導電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數(shù)RH的表達式．（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近．當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖3所示．
a．若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導出圓盤轉速N的表達式．
b．利用霍爾測速儀可以測量汽車行駛的里程．除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設想．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域．如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B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．下列說法中正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源：北京 題型：問答題

利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應用于測量和自動控制等領域．

精英家教網(wǎng)

如圖1，將一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應．其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產(chǎn)生霍爾電勢差UH．當電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，EH和UH達到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式UH=RH
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d
，其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質有關．
（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出UH和EH的關系式；若半導體材料是電子導電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
（2）已知半導體薄片內(nèi)單位體積中導電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數(shù)RH的表達式．（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近．當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖3所示．
a．若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導出圓盤轉速N的表達式．
b．利用霍爾測速儀可以測量汽車行駛的里程．除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設想．

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科目：高中物理 來源：2010年北京市高考物理試卷（解析版） 題型：解答題

利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應用于測量和自動控制等領域．

如圖1，將一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應．其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產(chǎn)生霍爾電勢差UH．當電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，EH和UH達到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式UH=RH，其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質有關．
（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出UH和EH的關系式；若半導體材料是電子導電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
（2）已知半導體薄片內(nèi)單位體積中導電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數(shù)RH的表達式．（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近．當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖3所示．
a．若在時間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導出圓盤轉速N的表達式．
b．利用霍爾測速儀可以測量汽車行駛的里程．除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設想．

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