Question

【題目】自行車速度計(jì)利用霍爾元件獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率，如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近霍爾元件一次，霍爾元件會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖，當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，霍爾元件內(nèi)做定向運(yùn)動(dòng)的自由電子將在磁場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最終使霍爾元件的前后表面上出現(xiàn)電勢(shì)差，即為霍爾電勢(shì)差。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.圖乙中，a、b兩端分別與霍爾元件前后兩表面相連，a的電勢(shì)小于b的電勢(shì)

C.若磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，則霍爾電勢(shì)差一定減小

D.如果長(zhǎng)時(shí)間不更換霍爾元件的供電電源，霍爾電勢(shì)差將減小

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

單位時(shí)間的脈沖數(shù)就是轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，再根據(jù)半徑算出周長(zhǎng)從而算出速度；利用左手定則算出電子洛倫茲力方向，再根據(jù)電子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中受力平衡，從而算出霍爾電壓，從而對(duì)該題進(jìn)行分析。

A．設(shè)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，半徑為R，則運(yùn)動(dòng)速度為

A正確；

B．由于電子運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反，根據(jù)左手定則，電子將在洛倫茲力的作用下向前表面運(yùn)動(dòng)，使b側(cè)帶負(fù)電荷，因此a的電勢(shì)大于b的電勢(shì)，B錯(cuò)誤；

CD．電子在霍爾元件內(nèi)部做勻速運(yùn)動(dòng)，因此

設(shè)前后面間距離為d，則前后表面間的霍爾電勢(shì)差

磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小時(shí)，霍爾電勢(shì)差一定減小，C正確；長(zhǎng)時(shí)間不更換霍爾元件的供電電源，電流強(qiáng)度會(huì)減小，從而電子運(yùn)動(dòng)的速度v會(huì)減小，霍爾電勢(shì)差將減小，D正確。

故選ACD。