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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网霍尔式位移传感器的测量原理是：如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B=B0+kx（B0、k均为常数），将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图中箭头所示）．当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向上的上、下表面的电势差U也不同．则下列说法中正确的是（　　）
    A、磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大B、霍尔元件运动的速度越大，上、下表面的电势差越大C、若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高D、电流I取值越大，上、下表面的电势差U越小
    分析：霍尔元件中移动的是自由电子，自由电子受到洛伦兹力发生偏转，从而可知道上下表面电势的高低．上下两表面分别带上正负电荷，从而形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．
    解答：解：C、电流向右、磁场向外，根据左手定则，安培力向下；电流是电子的定向移动形成的，故洛伦兹力也向下；故下极板聚集负电荷，上极板带正电荷，故下极板电势较低；故C错误；
    A、B、D、设上下表面高度差为h，厚度为d，电子最终达到平衡，有：
    evB=e
    U
    h

    则：U=vBh
    电流的微观表达式：
    I=nevS=nevhd
    则：v=
    I
    nehd
    ，代入得：
    U=
    I
    nehd
    Bh=
    BI
    ned
    ∝
    BI
    d
     
    磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大，故A正确；
    上、下表面的电势差与速度无关，故B错误；
    D、电流I取值越大，上、下表面的电势差U越大；故D错误；
    故选：A．
    点评：解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，上下表面形成稳定的电势差．
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    精英家教网霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数）．将传感器固定在物体上，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轴方向移动时，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、传感器灵敏度
    △U
    △z
    与上、下表面的距离有关
    B、当物体沿z轴方向移动时，上、下表面的电势差U变小
    C、传感器灵敏度
    △U
    △z
    与通过的电流有关
    D、若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高

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    精英家教网霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，磁场方向沿x轴正方向，磁感应强度B随x的变化关系为B=B0+kx（B0、k均为大于零的常数）．薄形霍尔元件的工作面垂直于光轴，通过的电流I方向沿z轴负方向，霍尔元件沿x轴正方向以速度v匀速运动． 要使元件上、下表面产生的电势差变化得快，可以采取的方法是（　　）
    A、增大 IB、增大B0C、减小kD、减小v

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