霍尔元件是一种重要的磁敏元件，它根据霍尔效应原理制成．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导...

霍尔元件是一种重要的磁敏元件，它根据霍尔效应原理制成．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法中正确的有（ ）

A.霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转换为了电压这个电学量

B.金属导体上表面的电势高于下表面电势

C.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差增大

D.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差减小

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中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果．如图所示， 厚度为ｈ，宽度为ｄ的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法正确的是（　　）

A. 上表面的电势低于下表面电势

B. 仅增大ｈ时，上下表面的电势差增大

C. 仅增大ｄ时，上下表面的电势差减小

D. 仅增大电流Ｉ时，上下表面的电势差减小

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中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法正确的是（　 　）

A．上表面的电势高于下表面

B．下表面的电势高于上表面

C．增大h时，上下表面的电势差增大

D．增大d时，上下表面的电势差增大

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如图所示， 厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是(　　)

A. 上表面的电势高于下表面电势

B. 仅增大h时，上下表面的电势差增大

C. 仅增大d时，上下表面的电势差减小

D. 仅增大电流I时，上下表面的电势差减小

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如图所示，厚度为，宽度为的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是(　　 )

A．上表面的电势高于下表面

B．下表面的电势高于上表面

C．增大时，上下表面的电势差增大

D．增大时，上下表面的电势差减小

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如图所示，厚度为，宽度为的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是（　　 ）

A．上表面的电势高于下表面

B．下表面的电势高于上表面

C．保持电流恒定，增大时，上下表面的电势差增大

D．保持电流恒定，增大时，上下表面的电势差减小

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（多选）如图所示，厚度为，宽度为的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是

A．上表面的电势高于下表面

B．下表面的电势高于上表面

C．增大时，上下表面的电势差增大

D．增大时，上下表面的电势差增大

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如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．霍尔效应可解释如下： 外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横 向电场，横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的电场力，当电场力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两 侧之间就会形成稳定的电势差．

（1）达到稳定时，导体板上下侧面的电势哪个高？

（2）若测得上侧面A和下侧面A′之间的电压为U1，磁感应强度为B1，求此时电子做匀速直线运动的速度为多少？

（3）由于电流和电压很容易测量，因此霍尔效应经常被用于检测磁感应强度的大小．若已知该导体内部单位体积内自由电子数为，电子电量为e，测得通过电流为I时，导体板上下侧面的电压为U ，求此时磁感应强度B的大小．

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利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是某种金属材料制成的霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是

A. D侧面电势高于C侧面电势

B. C侧面电势高于D侧面电势

C. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直

D. 在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

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霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。

（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；

（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。

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