霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器,广泛应用于各领域,如在翻盖手机中,常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序。如图所示是一霍尔元件的示意图,通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B,图中a、b是垂直于z轴方向上元件的前后两侧面,霍尔元件宽为、b间距离,ab间将出现电压,则( )
A.a、b间电压仅与磁感应强度B有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则ab两端电压
C.若霍尔元件的载流子是正电荷,则ab两端电压
D.若增大霍尔元件宽度d,则ab间电压一定增大
高二物理多选题简单题
霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器,广泛应用于各领域,如在翻盖手机中,常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序。如图所示是一霍尔元件的示意图,通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B,图中a、b是垂直于z轴方向上元件的前后两侧面,霍尔元件宽为、b间距离,ab间将出现电压,则( )
A.a、b间电压仅与磁感应强度B有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子,则ab两端电压
C.若霍尔元件的载流子是正电荷,则ab两端电压
D.若增大霍尔元件宽度d,则ab间电压一定增大
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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,广泛应用于测量和自动控制等领域. 在电动自行车中有多处用了霍尔传感器,最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和霍尔助力传感器等。实验表明,铜以及大多数金属的导电物质是带负电荷的电子,但锌中的导电物质带的是正电。
(1)霍尔元件的原理图如图所示,若制作霍尔元件的材料使用的是锌,通入如图所示的电流后,N表面的电势_________M表面的电势(填“高于”、“低于”、“等于”);
(2)霍尔元件能够把磁学量_________转换为电学量_________(填物理量的名称)。
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霍尔元件磁传感器,是实际生活中的重要元件之一,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图一长度一定的霍尔元件,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示从E到F方向的电流I,其中元件中的载流子是带负电的电荷,下列说法中正确的是( )
A. 该元件能把电学量转化为磁学量
B. 左表面的电势高于右表面
C. 如果用该元件测赤道处的磁场,应保持水面呈水平状态
D. 如果在霍尔元件中的电流大小不变,则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
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霍尔元件磁传感器,是实际生活中的重要元件之一,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图一长度一定的霍尔元件,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示从E到F方向的电流I,其中元件中的载流子是带负电的电荷,下列说法中正确的是( )
A. 该元件能把电学量转化为磁学量
B. 左表面的电势高于右表面
C. 如果用该元件测赤道处的磁场,应保持水面呈水平状态
D. 如果在霍尔元件中的电流大小不变,则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
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利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差(霍尔电压),这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电压UH。当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,EH和UH达到稳定值。
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为1,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电荷数为n,每个电荷量为q。理论表明霍尔电压UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d、材料的性质有关。试推导出UH的表达式,并指出表达式中体现材料性质的物理量;
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图像如图3所示。若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式。
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利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差(霍尔电压),这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电压UH。当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,EH和UH达到稳定值。
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为1,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电荷数为n,每个电荷量为q。理论表明霍尔电压UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d、材料的性质有关。试推导出UH的表达式,并指出表达式中体现材料性质的物理量;
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图像如图3所示。若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式。
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利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差(霍尔电压),这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电压UH。当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,EH和UH达到稳定值。
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为1,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电荷数为n,每个电荷量为q。理论表明霍尔电压UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d、材料的性质有关。试推导出UH的表达式,并指出表达式中体现材料性质的物理量;
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图像如图3所示。若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式。
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利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差(霍尔电压),这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电压UH.当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,EH和UH达到稳定值。
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电荷数为n,每个电荷量为q。理论表明霍尔电压UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d、材料的性质有关。试推导出UH的表达式,并指出表达式中体现材料性质的物理量;
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图象如图3所示。若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式。
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利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间会产生电势差,这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场,同时产生霍尔电势差。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,和达到稳定值,的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式,其中比例系数称为霍尔系数,仅与材料性质有关
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出和的关系式;若半导体材料是由电子导电的,请判断图中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请推导出霍尔系数的表达式;(通过横截面积S的电流,其中v是导电电子定向移动的平均速率)
(3)图一是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图二所示:
①若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式;
②利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想。
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霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用.如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成,下列说法正确的是( )
A.M点电势比N点电势高
B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度
C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量
D.若保持电流I恒定,则霍尔电压UH与B成正比例
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