高中 | 霍尔元件 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选修3-1

第三章 磁场

3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动

霍尔元件

平板电脑配置的皮套在合上时能够使平板自动息屏,其实是“霍尔传感器”在发挥作用。如图所示,某霍尔元件是用带正电的空穴为载流子导电的半导体材料制作而成,霍尔元件的上下两个表面均垂直于磁场方向放置其中的$1$$2$$3$$4$为霍尔元件的四个接线端。当开关$\rm S_{1}$$\rm S_{2}$都闭合后,以下判断中正确的是$(\qquad)$

["

$P$点的电势高于$Q$点的电势

","

仅将电源$E_{1}$$E_{2}$反向接入电路,$P$$Q$电势差不变

","

当将$R_{2}$变大并稳定后,$PQ$两点之间电势差的绝对值变大了

","

当将$R_{1}$变大并稳定后,$PQ$两点之间电势差的绝对值变大了

"]
[["B"]]

$\rm A$.根据右手螺旋定则,可知,铁芯上端是$\rm N$极,因此通过霍尔元件的磁场方向向下,电流方向$1$$3$,根据左手定则可知,空穴向$2$位置偏转,故$P$点的电势低于$Q$点的电势,故$\rm A$错误;

$\rm B$.仅将电源$E_{1}$$E_{2}$反向接入电路,则磁场方向与电流方向均改变,则$P$点的电势低于$Q$点的电势。平衡时$qvB=\dfrac{U}{d}q$

电势差$U=Bdv$

不变,故$\rm B$正确;

$\rm C$.当将$R_{2}$变大并稳定后,电流$I$变小,则$I=nqSv$ 可知,$v$变小,则电势差变小,故$\rm C$错误;

$\rm D$.当将$R_{1}$变大并稳定后,磁场变小,则电势差变小,故$\rm D$错误。

故选:$\rm B$

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