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(2014•江苏)如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔
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(2014•江苏)如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足:UH=k
,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离,电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略,则( )
A.霍尔元件前表面的电势低于后表面
B.若电源的正负极对调,电压表将反偏
C.IH与I成正比
D.电压表的示数与RL消耗的电功率成正比
IHB |
d |
A.霍尔元件前表面的电势低于后表面
B.若电源的正负极对调,电压表将反偏
C.IH与I成正比
D.电压表的示数与RL消耗的电功率成正比
▼优质解答
答案和解析
A、根据电流周围存在磁场,结合安培定则可知,磁场的方向,而电子移动方向与电流的方向相反,再由左手定则可得,电子偏向内侧,导致前表面的电势高于后表面,故A错误;
B、当电源正负对调后,磁场虽反向,而电子运动方向也反向,由左手定则可知,洛伦兹力的方向不变,则电压表将不会反偏,故B错误;
C、如图所示,霍尔元件与电阻R串联后与RL并联,
根据串并联特点,则有:IRL=IH(R+RL),即为I=
IH;因此IH与I成正比,故C正确;
D、根据RL消耗的电功率PL=(
IH)2RL=
,显然PL与
成正比,又因为磁感应强度大小B与I成正比,即B与IH成正比,电压表的示数UH=
,则UH与
成正比,所以UH与RL消耗的电功率PL成正比,故D正确.
故选:CD.
B、当电源正负对调后,磁场虽反向,而电子运动方向也反向,由左手定则可知,洛伦兹力的方向不变,则电压表将不会反偏,故B错误;
C、如图所示,霍尔元件与电阻R串联后与RL并联,
根据串并联特点,则有:IRL=IH(R+RL),即为I=
R+RL |
RL |
D、根据RL消耗的电功率PL=(
R |
RL |
R2 |
RL |
I | 2 H |
I | 2 H |
kIHB |
d |
I | 2 H |
故选:CD.
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