1 . 如图所示，将厚度为d，宽为b的长方体金属导体，水平放在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，当导体中通有向里的恒定电流I时，该导体左右两侧会产生稳定的电势差，这种现象叫做霍尔效应，电势差满足，其中k称为霍尔元件的灵敏度，定义为霍尔电阻。若已知导体中单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷带电量大小为q，定向移动速度为v。则该霍尔元件的（　　）

A．k等于	B．k等于
C．随磁场减弱而变大	D．与导体的长度有关

2 . 霍尔传感器中的霍尔元件为一长方体结构，长宽高分别为a、b、c。如图所示，将霍尔传感器放入竖直向下的磁场中，霍尔元件产生的霍尔电压为前表面（图中阴影部分）电势高。下列说法正确的是（     ）

A．霍尔元件中电流I的载流子是负电荷定向运动形成的

B．当滑动变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小

C．同时改变磁场和电流的方向，电压表指针会偏向另一边

D．霍尔电压大小与霍尔元件的长宽高a、b、c都有关系

3 . 交通工具

我国的高铁、动车四通八达，小轿车也已进入千家万户，这些交通工具大大方便了人们的出行。
1．某同学在水平向右行驶的高铁车厢内，放置了一个用量角器自制的加速度测量仪，在一段时间内，测量仪上系有小球的细线与竖直方向成θ角，如图所示。则高铁在此时间内向右做______运动，其加速度大小为______

A.       B.     C.     D.
2．汽车质检时，将汽车的主动轮压在两个粗细相同的有固定转动轴的滚筒上，使车轮转动时汽车仍在原地不动，如图所示。车内轮A的半径为，车外轮B的半径为，滚筒C的半径为，车轮与滚筒间不打滑，当车轮以恒定速度运行时，A、B轮边缘的线速度大小之比为______，B、C轮边缘的向心加速度大小之比为______。

3．汽车在水平路面向前运动，后轮胎外测的边缘上有一个黑色小石子，如图所示。当汽车运动速度为v时，小石子刚好运动到达最高点且离开轮胎。已知汽车轮胎半径为R，重力加速度为g，则小石子在最高点离开轮胎时的速度为______；小石子经过______时间落到路面。

4．某汽车安全气囊的触发装置如图所示，金属球被强磁铁吸引固定。当汽车受到猛烈撞击，且加速度大于400m/s²时，金属球会脱离强磁铁，并沿导轨运动而接通电路使安全气囊打开。若金属球的质量为50g，则强磁铁对金属球的最大引力为______N，当汽车紧急加速时，金属球对强磁铁的压力将_____（选填“变小”“变大”或“不变”）。

5．在高铁的每节车厢都安装大量不同功能的传感器。如图所示为霍尔元件做成的磁传感器，该霍尔元件自由移动电荷为负电荷，若电流由a流向b时，M、N两极电势差，则图中的磁场方向向_____（选填“上”或“下”）。电势差越大，测得的磁感应强度越_____（选填“大”或“小”）

8 . 二、测速
现代科技发展提供了很多测量物体运动速度的方法。我们教材介绍的门式结构光电门传感器如图所示，两臂上有A、B两孔，A孔内的发光管发射红外线，B孔内的光电管接收红外线。

(1)如图2所示，为了测量物体运动的速度，在物体上安装挡光片。用光电门传感器测量运动物体经过光电门时的速度，需要测量的物理量有______和______。

(2)光电门传感器是根据光电效应，利用光电转换元件将光信号转换成电信号的器件。如图3所示为某种金属在各种频率单色光照射下反向遏止电压U与入射光频率v之间的关系。从图中数据可知该金属的极限频率为_________Hz（计算结果保留2位有效数字）。已知红外线的波长范围约在，用红外线照射该金属______（选填“能”或“不能”）产生光电效应。（普朗克常量，电子电量）

(3)图（a）中磁铁安装在半径为R的自行车前轮上，磁铁到前轮圆心的距离为r。磁铁每次靠近霍尔传感器，传感器就输出一个电压信号到速度计上。
（1）测得连续N个电压信号的时间间隔为t，则在这段时间内自行车前进的平均速度______。
（2）自行车做匀变速直线运动，某段时间内测得电流信号强度I随时间t的变化如图（b）所示，则自行车的加速度______（以车前进方向为正方向）。
（3）如图（c）所示，电流从上往下通过霍尔元件A（自由电荷为电子），当磁铁C沿图示方向运动经过霍尔元件附近时，会有图示方向的磁场穿过霍尔元件，在元件的左右两面间能检测到电势差。则磁铁经过霍尔元件的过程中（由空间磁场变化所激发的电场可忽略不计）______
A. 磁铁C的N极靠近元件且       B. 磁铁C的S极靠近元件且
C. 磁铁C的N极靠近元件且       D. 磁铁C的S极靠近元件且

(4)用微波传感器测量飞行网球的速度，利用发送信号与接收信号的频率差，通过公式计算出物体运动的速度。当球远离传感器运动时，单位时间内测得的信号数和波长（       ）

A．变多，变长

B．变多，变短

C．变少，变短

D．变少，变长

10 . 在霍尔效应中，霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻，可用符号表示，通常情况下，霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。但在超低温、强磁场的极端条件下，某些材料的霍尔电阻却随着强磁场的增加出现量子化现象：h是普朗克常数，e是电子的电量， v既可以取1、2、3…等整数，也可以取某些小于1的分数，这就是量子霍尔效应现象。实验发现，当霍尔电阻处于量子态时，材料中的电子将沿边缘带做定向运动，几乎不受阻力作用。2013年，清华大学薛其坤团队发现，在超低温（0.03K）环境条件下，具备特殊结构的拓补绝缘体材料可以自发地发生磁化，此时不需要外加磁场也会发生量子霍尔效应，这种现象被称为量子反常霍尔效应。结合以上资料，可以判断下列说法正确的是（　　）

A．同欧姆电阻类似，霍尔电阻越大，表明材料对通过它的电流的阻碍越强

B．要发生量子霍尔效应现象，外部环境条件有两个，一是要具备超低温环境，二是要具备超强的磁场

C．具备量子反常霍尔效应的磁性拓补绝缘材料已成为新一代低能耗芯片的制造材料

D．霍尔电阻的量子态表达式中的常数组合 与欧姆电阻具有相同的单位