在笔记本电脑的机身与显示屏的对应部位，分别装有磁体和霍尔元件。开启显示屏，磁体的磁场远离霍尔元件，元件不工作，屏幕正常显示：闭合显示屏，磁体的磁场靠近使得霍尔元件工作，屏幕熄灭，电脑也休眠。如图所示，一块长为a、宽为c、高为d的长方体霍尔元件，当有电流I沿长度方向流过，且有垂直于上表面、方向向上的磁感应强度为B的匀强磁场作用时，元件的前、后表面间形成电势差为U。电势差U控制屏幕的熄灭。已知电流I是电子定向移动形成的，电子电荷量为e，单位体积内的电子数目为n，下列说法正确的是（ ）
| A．前表面的电势比后表面的高 | B．前后表面间的电势差为 |
C．自由电子所受静电力的大小为 | D．自由电子所受洛伦兹力大小为 |
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更新时间：2022-04-22 14:30:47
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【知识点】 霍尔元件的应用
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【推荐1】霍尔效应传感器可用于自行车速度计上，如图甲所示，将霍尔传感器固定在前叉上，磁铁安装在前轮辐条上，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。霍尔传感器原理如图乙所示，电源电压为
，当磁场通过霍尔元件时，在导体前后表面间出现电压
。某次行驶时，霍尔传感器测得的电压随时间t变化如图丙所示，车轮半径为R，霍尔传感器离轮轴距离为r，下列说法中正确的是（ ）
，当磁场通过霍尔元件时，在导体前后表面间出现电压。某次行驶时，霍尔传感器测得的电压随时间t变化如图丙所示，车轮半径为R，霍尔传感器离轮轴距离为r，下列说法中正确的是（ ）
A．自行车的速度是 |
B．自行车的速度是 |
| C．若自行车的车速越大，则霍尔电压的峰值越大 |
| D．若电源电压越大，则霍尔电压的峰值越大 |
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名校
【推荐2】近年来海底通信电缆越来越多，海底电缆通电后产生的磁场可理想化为一无限长载流导线产生的磁场，科学家为了检测某一海域中磁感应强度的大小，利用图中一块长为a、宽为b、厚为c，单位体积内自由电子数为n的金属霍尔元件，放在海底磁场中，当有如图所示的恒定电流I（电流方向和磁场方向垂直）通过元件时，会产生霍尔电势差UH，通过元件参数可以求得此时海底的磁感应强度B的大小（地磁场较弱，可以忽略）。下列说法正确的是（提示：电流I与自由电子定向移动速率v之间关系为I＝nevbc，其中e为单个电子的电荷量） （ ）
| A．元件上表面的电势高于下表面的电势 |
B．元件在单位体积内参与导电的电子数目为 |
| C．仅增大电流I时，上、下表面的电势差减小 |
| D．其他条件一定时，霍尔电压越小，该处的磁感应强度越大 |
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【推荐3】利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。两磁极连线方向沿x轴，通过霍尔元件的电流I不变，方向沿z轴正方向。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压
为0，将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着±x方向移动时，则有霍尔电压输出，从而能够实现微小位移的测量。已知该霍尔元件的载流子是负电荷，则下列说法正确的是（ ）
为0，将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着±x方向移动时，则有霍尔电压输出，从而能够实现微小位移的测量。已知该霍尔元件的载流子是负电荷，则下列说法正确的是（ ）| A．霍尔元件向左偏离位移零点时，其左侧电势比右侧高 |
| B．霍尔元件向右偏离位移零点时，其下侧电势比上侧高 |
| C．增加霍尔元件沿y方向的厚度，可以增加测量灵敏度 |
| D．增加霍尔元件沿x方向的厚度，可以增加测量灵敏度 |
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