Question

【題目】利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的表面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD。下列說法中正確的是

A. 霍爾元件的上下表面的距離越大，UCD越大

B. 若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCD<0

C. 僅增大電流Ⅰ時(shí)，電勢(shì)差UCD不變

D. 如果僅將霍爾元件改為電解質(zhì)溶液，其它條件不變，電勢(shì)差UCD將變大

Answer 1

【答案】B

【解析】

在霍爾元件中，移動(dòng)的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD的正負(fù)．CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢(shì)差UCD與什么因素有關(guān)。

A、B項(xiàng)：根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以D表面的電勢(shì)高，則UCD＜0．CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)寬高分別為a、b、c，有

I=nqvS=nqvbc，則 ，故A錯(cuò)誤，B正確；

C項(xiàng)：由表達(dá)式可知，僅增大電流Ⅰ時(shí)，電勢(shì)差UCD增大，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：如果僅將霍爾元件改為電解質(zhì)溶液，其它條件不變，陰陽(yáng)離子都向一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，電勢(shì)差UCD將變小或者變?yōu)榱悖�故D錯(cuò)誤。

故選：B。