Question

【題目】玩具市場熱賣的“懸浮地球儀”是利用頂部磁鐵和底盤電磁鐵的相斥實現懸浮的，它在外力微擾后能快速恢復平衡的秘密在于底盤中的霍爾偵測器，工作時通過偵測器的電流保持恒定，當外力微擾使得z軸方向垂直穿過偵測器的磁場發生變化時，偵測器y軸上、下表面的電勢差U也將隨之改變，U的改變會觸發電磁鐵中的補償電路開始工作從而實現新的平衡，如圖所示．已知霍爾元件中移動的是自由電子，下列解讀正確的是(　　)

A.磁感應強度B越大，y軸上、下表面間的電勢差U越大

B.磁感應強度B越小，y軸上、下表面間的電勢差U越大

C.霍爾偵測器工作時y軸上表面的電勢高

D.y軸上、下表面間的電勢差U的大小不受表面間距離的影響

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

AB．最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有

電流的微觀表達式為：

I=nqvS=nqvbc

所以

B越大，上、下表面的電勢差U越大。電流越大，上、下表面的電勢差U越大。故A正確，B錯誤。

C．霍爾元件中移動的是自由電子，根據左手定則，電子向下表面偏轉，所以上表面電勢高。故C正確。

D．根據可知，上下表面電勢差U的大小與表面間距離的無關。故D正確。

故選ACD。