Question

利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差U_CD，下列說法中正確的是(     )

A．電勢差U_CD僅與材料有關(guān)
B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差U_CD0
C．僅增大磁感應(yīng)強度時，電勢差U_CD變大
D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平

Answer 1

C

解析試題分析：由霍爾元件的原理知，當C、D間電壓穩(wěn)定時，元件中載流子受到的洛倫茲力與電場力平衡，即，其中d為C、D間距離。根據(jù)電流的微觀表達得：。其中s為垂直電流方向的橫截面積，代入得，可見U_CD除與材料有關(guān)外，還與B、I有關(guān)，所以A錯誤，C正確；根據(jù)左手定則，自由電子在洛倫茲力作用下向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，所以U_CD＜0，B選項錯誤；地球赤道上方地磁場的方向是水平方向，故元件工作面應(yīng)保持豎直，所以D選項錯誤。
考點：本題考查帶電粒子在復合場中的運動，霍爾元件的工作原理以及地磁場的方向等知識點，意在考查學生的理解能力。