Question

【題目】自行車速度計利用霍爾效應傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當磁場靠近霍爾元件時，導體內定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉，最終使導體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是（ ）

A.根據單位時間內的脈沖數和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.自行車的車速越大，霍爾電勢差越高

C.圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運動形成的

D.如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將增大

Answer 1

【答案】A

【解析】

考查霍爾元件。

A．設單位時間內的脈沖數n和自行車車輪的半徑r，則自行車的速度為：

A正確；

B．設霍爾電勢差UH，則：

解得：

由電流的微觀表達式：

其中n為單位體積內的電子數，S為橫截面積，v為電子定向移動的速度，解得電荷定向移動的速度：

聯立解得：

可知，電流一定是，霍爾電勢差與車速無關，B正確；

C．由左手定則可知，形成電流的粒子向外側偏轉，圖乙可知，外側為負極，即圖乙中霍爾元件的電流I是由負電荷定向運動形成的，C錯誤；

D．如果長時間不更換傳感器的電源，電源內阻增大，電流減小，由

可知，霍爾電勢差將減小，D錯誤。

故選A。