1 . 霍尔元件是一种重要的磁传感器，可用在多种自动控制系统中。长方体半导体材料厚为a、宽为b、长为c，以长方体三边为坐标轴建立坐标系
，如图所示。半导体中有电荷量均为e的自由电子与空穴两种载流子，空穴可看作带正电荷的自由移动粒子，单位体积内自由电子和空穴的数目分别为n和p。当半导体材料通有沿
方向的恒定电流后，某时刻在半导体所在空间加一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，沿
方向，于是在z方向上很快建立稳定电场，称其为霍尔电场，已知电场强度大小为E，沿
方向。
（1）判断刚加磁场瞬间自由电子受到的洛伦兹力方向；
（2）若自由电子定向移动在沿方向上形成的电流为
，求单个自由电子由于定向移动在z方向上受到洛伦兹力和霍尔电场力的合力大小
；
（3）霍尔电场建立后，自由电子与空穴在z方向定向移动的速率分别为
、
，求
时间内运动到半导体z方向的上表面的自由电子数与空穴数，并说明两种载流子在z方向上形成的电流应满足的条件。
，如图所示。半导体中有电荷量均为e的自由电子与空穴两种载流子，空穴可看作带正电荷的自由移动粒子，单位体积内自由电子和空穴的数目分别为n和p。当半导体材料通有沿方向的恒定电流后，某时刻在半导体所在空间加一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，沿方向，于是在z方向上很快建立稳定电场，称其为霍尔电场，已知电场强度大小为E，沿方向。（1）判断刚加磁场瞬间自由电子受到的洛伦兹力方向；
（2）若自由电子定向移动在沿
方向上形成的电流为，求单个自由电子由于定向移动在z方向上受到洛伦兹力和霍尔电场力的合力大小；（3）霍尔电场建立后，自由电子与空穴在z方向定向移动的速率分别为
、，求时间内运动到半导体z方向的上表面的自由电子数与空穴数，并说明两种载流子在z方向上形成的电流应满足的条件。
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2021-09-07更新
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7606次组卷
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17卷引用：2021年天津市普通高中学业水平等级性考试物理试卷（天津卷）
2021年天津市普通高中学业水平等级性考试物理试卷（天津卷）（已下线）2021年天津卷物理试题-计算题变试题（已下线）天津市普通高中学业水平选择性考试物理压轴题汇编 （已下线）2021年天津卷物理T12变式题-霍尔元件-计算题（已下线）2022年高考一轮物理单元复习过过过（全国通用版）-单元14 组合场和叠加场【真题模拟练】2021-2022学年高二物理同步单元AB卷（人教版选择性必修第二册）-第一章 安培力和洛伦兹力 单元测试（B卷·提升能力）2022届北京市海淀区高三上学期期末练习反馈物理试题（已下线）第15题 带电粒子在复合场运动—备战2022年高考物理临考题号押题（辽宁专用）（已下线）第25题 带电粒子在复合场运动—2022年高三毕业班物理大题满分练（全国专用）（已下线）2022年“强基计划”学科能力竞赛训练物理试题（一）2023版 优化设计 高考总复习 第十章 课时规范练31 带电粒子在复合场中的运动（已下线）专题12.3 带电粒子在组合场 叠加场和交变电、磁场中的运动【讲】——2023年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考通用）（已下线）专题13 磁场（一）-十年（2013-2022）高考物理真题分项汇编（全国通用）（已下线）专题3.4 带电粒子在复合场运动（练）-2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）2023版《全红对勾》二轮复习 第10讲 核心素养提升（已下线）专题20 电学综合计算题-学易金卷：五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）24版高中总复习第二轮（新教材新高考）专题突破练(十二) 带电粒子在复合场中的运动
真题
名校
2 . 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为
、长为
的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为
的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为
。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压
，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）
、长为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）
| A．前表面的电势比后表面的低 | B．前、后表面间的电压与无关 |
| C．前、后表面间的电压与成正比 | D．自由电子受到的洛伦兹力大小为 |
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2019-06-09更新
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12061次组卷
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90卷引用：2019年天津市高考物理试题
2019年天津市高考物理试题天津市静海区第一中学2019-2020学年高三上学期12月能力调研物理试题天津市咸水沽第一中学2022--2023学年高三上学期线上期末物理试题江苏省启东中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题陕西省西安中学2019-2020学年高二上学期12月月考物理试题（已下线）专题08 磁场性质及带电粒子在磁场中的运动（讲解）广东省汕头市金山中学2019-2020学年高二上学期期末物理试题人教版高三第二轮专题复习（十） 磁场人教版 高三 专题一轮复习 专题三 第10讲 带电粒子在组合场、复合场中的运动人教版高二选修3-2第六章 第1节 传感器及其工作原理 课时练习2020届江苏省常州市前黄国际中学高三下学期寒假学情检测物理试题（二）2020届北京高考学业水平等级性考试模拟试卷物理试题（五）（已下线）《2020年高考真题和模拟题物理分项汇编》专题11磁场（已下线）课练28 带电粒子在复合场中的运动（新高考）一轮考评特训检测2019人教版选择性必修第二册 第一章 安培力与洛伦兹力 素养检测 提升练习（已下线）《2021年高考一轮复习讲练测》17.2 磁场（2）（练）浙江省金华市东阳中学2020-2021学年高二上学期10月阶段考试物理试题浙江省台州市书生中学2020-2021学年高二上学期10月阶段考试物理试题江苏省泰州市泰州中学2020-2021学年高二上学期10月质量检测物理试题（已下线）2021年高考物理一轮复习小题必刷-必刷41 电磁场在实际中的应用模型（已下线）《2021年高考物理一轮复习考点扫描》专题10.7 洛伦兹力的科技应用实例2021届浙江省山水联盟高三上学期12月联考物理试题江苏省徐州市2020-2021学年高二上学期期中物理试题（选修）2021届福建省厦门市双十中学高三上学期第二次月考物理试题河南省新乡市原阳县实验高中2020-2021学年高二上学期第三次月考物理试题（已下线）【新东方】绍兴qw1122021届河北省邯郸市衡水一中邯郸分校高三上学期新高考物理试题黑龙江省哈尔滨市黑龙江实验中学2020-2021学年高二上学期期末物理试题（已下线）《备战2021年高考物理考点微专题》考点33 洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动 （考点专练）（已下线）《备战2021年高考物理考点微专题》考点34 带电粒子在复合场中的运动 （考点）（已下线）学易金卷：2020-2021学年高二物理上学期期末测试卷02（新教材人教版2019）（已下线）《2021年高考物理二轮复习讲练测》专题09 磁场的性质 带电粒子在磁场及复合场中的运动【练】2019人教版选择性必修第二册 第五章学科素养提升 拔高练习（已下线）《备战2021届高考物理二轮复习题型专练》专题08 带电粒子在复合场中的运动（已下线）《2021年高考物理二轮复习专题突破（新高考）》07 电场与磁场的基本性质（已下线）《2021届高考备考物理二轮专题特训》：磁场的性质 带电粒子在磁场及复合场中的运动1（已下线）《2021届高考备考物理二轮专题特训》： 带电粒子在复合场中的运动河北省衡水市第十四中学2020-2021学年高二上学期期末物理试题江苏省南京市高淳高级中学2020-2021学年高二上学期10月物理试题山西省晋城市（高平一中学、高平实验中学）2020-2021学年高二下学期开学考试物理试题（已下线）【高频考点解密】2021年高考物理二轮复习讲义+分层训练-解密10 磁场江苏省南京市雨花台中学2020-2021学年高二上学期调研测试物理试题江苏省南通市平潮高级中学2020-2021学年高二上学期11月学情检测物理试题2019人教版选择性必修第二册 第五章 章末总结 基础训练河南省安阳市第一中学2020-2021学年高二下学期第一次阶段考试物理试题（已下线）高中新教材同步备课-1.4 质谱仪与回旋加速器（同步练习）2020-2021学年高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第二册)2019人教版选择性必修第二册 第五章 高考挑战区 同步练习（已下线）物理-2021年高考考前20天终极冲刺攻略（二）5月27日 带电粒子在组合场、叠加场、周期场中的运动2022年新教材高考一轮创新复习 第九章 第3讲 带电粒子在复合场中的运动2021届广西南宁市第三中学高三下学期收网考理综物理试题（已下线）2022年高考物理一轮复习讲练测-专题10.3 带电粒子在组合场 复合场中的运动【练】2019鲁科版高中物理选择性必修第二册 第5章 章末培优专练 同步练习2022年新教材高考一轮创新复习 第九章 专题十 带电粒子在复合场中的运动2022年新教材高考一轮复习精品资料第九章 专题九 带电粒子在复合场中的运动人教版（2019）选择性必修第二册 第四、五章 高考真题演练 作业（已下线）2022年高考物理一轮复习夯实核心素养-10.4回旋加速器、质谱仪等仪器江苏省苏州市姑苏区第一中学2021-2022学年高二上学期10月物理试题2021届新疆克拉玛依市高三下学期第三次模拟检测理综物理试题（已下线）2022年高考一轮物理单元复习过过过（全国通用版）-单元14 组合场和叠加场【真题模拟练】（已下线）解密09磁场的性质、带电粒子在磁场及复合场中的运动（讲义）-【高频考点解密】2022年高考物理二轮复习讲义+分层训练（全国通用）2023新教材高考总复习首选用卷 考点32 带电粒子在组合场、叠加场中的运动 夯基础（已下线）专题78与科技相关的磁场问题-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练2023版三维设计高三物理总复习 第九章 第4讲 “带电粒子在叠加场中运动”的分类强化2023一线高考（新教材）二轮物理（山东专版）素养提升课03 带电粒子在复合场中的运动 -限时规范训练(十四)2023版导与练一轮总复习(鲁科) 第十章 小专题(十五) 带电粒子在复合场中运动的实例分析（练）2023高考特训营 第九章 章末能力检测（九）2023新高考一轮复习提分宝典 第24课 带电粒子在组合场或复合场中的运动 普查讲练（已下线）10.4磁场--洛伦兹力与现代科技带电粒子-备战2023年高考物理一轮复习考点帮（已下线）第三讲 带电粒子在复合场中的运动-2023年高三物理一轮复习精讲精练2023版32一轮复习 第九章 专题突破10 夯基提能（已下线）专题13 磁场（一）-十年（2013-2022）高考物理真题分项汇编（全国通用）（已下线）专题10 磁场的性质、带电粒子在磁场中的运动-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练（全国通用）大二轮新高考 第二部分 热点冲刺练16.带电粒子在复合场中的运动（已下线）09.磁场的性质 带电粒子在磁场及复合场中的运动二轮复习专题（练）高考物理 超级模型 专题20 电磁仪器模型（已下线）1.4 质谱仪和回旋加速器（备作业）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（新教材人教版选择性必修第二册）（已下线）第五章 传感器 章节测试卷-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（新教材人教版选择性必修第二册）2023红对勾 一轮复习 第八单元 专题九 带电粒子在叠加场中的运动重庆市巫溪县尖山中学校2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题（8班）江苏省徐州市第七中学2022-2023学年高二下学期4月调研物理试题湖北省武汉市新洲区部分学校2022-2023学年高二下学期期中物理试题湖北省孝感市部分学校2022-2023学年高二下学期5月月考模拟物理试题江西省抚州市资溪县第一中学2022-2023学年高二下学期5月期中物理试题（已下线）专题09 磁场-学易金卷：五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）（已下线）12.14霍尔效应-2024年高考物理一轮复习100考点100讲（已下线）11.5 专题 洛伦兹力与现代科技（讲）重庆市渝北中学校2023-2024学年高三上学期12月月考质量监测物理试题湖南省长沙市长郡中学2023-2024学年高二上学期12月阶段性检测物理试题（已下线）13讲 磁场 二轮复习专题 （练）（已下线）押江苏卷11题 磁场、电磁感应-备战2024年高考物理临考题号押题（江苏卷）
2022·浙江温州·二模
3 . 如图是判断检测电流
大小是否发生变化的装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流成正比。现给金属材料制成的霍尔元件（其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过下侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化，下列说法正确的是（ ）
大小是否发生变化的装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流成正比。现给金属材料制成的霍尔元件（其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过下侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化，下列说法正确的是（ ）| A．M端应与电压表的“负”接线柱相连 |
| B．要提高检测的灵敏度可适当增大宽度b |
| C．要提高检测灵敏度可适当增大工作电流I |
| D．当霍尔元件尺寸和工作电流I不变时，电压表示数变大，说明检测电流变小 |
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2022-03-26更新
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1610次组卷
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7卷引用：物理（天津专用）-学易金卷：2024年高考第一次模拟考试
（已下线）物理（天津专用）-学易金卷：2024年高考第一次模拟考试2022届浙江省温州市普通高中高三下学期3月选考适应性测试（二模）物理试题江苏省常州市金坛区2021-2022学年高二下学期期中质量调研物理试题（已下线）2022年高考物理押题预测卷02（全国乙卷）（已下线）第81讲 带电粒子在电磁场中运动的应用实例-2023届高三物理高考复习101微专题模型精讲精练（已下线）浙江省2023届高三物理选考综合测试卷(七)2023版《全红对勾》二轮复习 题型专练6
名校
4 . 在一个很小的矩形半导体薄片上制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件。在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，此时M、N间的电压为UH。已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
| A．N板电势低于M板电势 |
| B．磁感应强度越大，M、N间的电势差越大 |
| C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变 |
| D．将磁场和电流同时反向，N板电势低于M板电势 |
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2022-10-22更新
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1472次组卷
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32卷引用：2019年天津市七校高三上学期期末物理试卷（静海一中、宝坻一中、杨村一中等）
2019年天津市七校高三上学期期末物理试卷（静海一中、宝坻一中、杨村一中等）天津市开发区第一中学2020-2021学年高二上学期第二次月考物理试题江苏省苏北四市2018届高三第一次调研测试物理试题四川省成都市龙泉驿区第一中学校2018届高三4月月考理科综合物理试题江苏省徐州市2018届高三下学期第一次质量检测理科综合物理试题江苏省南京市高淳高级中学2019届高三期初调研模拟物理试题【全国百强校】江苏省如东高级中学2018-2019学年 高二第一学期期中考试物理试题湖南省双峰县第一中学2018-2019学年高二下学期第一次月考物理试题（已下线）【高考必刷题】第三章 磁场 专题3 常见的电磁仪器辽宁省实验中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题2020届江苏省金陵中学、丹阳高级中学、无锡一中高三下学期期初联考物理试题（已下线）《2020年高考全真精准模拟理科综合之物理模拟试卷》第05周 第2练第三章 磁场 （基础过关）-2020-2021学年高二物理单元测试定心卷（人教版选修3-1）云南省玉溪市一中2020-2021学年高二上学期第二次月考物理试题江苏省无锡市南菁高级中学2020-2021学年高二上学期期中物理试题山西省长治市宏智中学2020-2021学年高二上学期期末模拟物理试题（已下线）《2021届新高考物理二轮微专题复习限时强化练》：带电粒子在叠加场中的运动（已下线）2022年新课标高中物理模型与方法-专题16 带电粒子在组合场、复合场中的运动模型2022年新高考一轮复习全面巩固练习 第十章 磁场 专题强化二十 洛伦兹力与现代科技（已下线）2022年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）-专题12.3带电粒子在组合场、复合场中的运动【讲】（已下线）2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用）-专题56 带电粒子在复合场中的运动山西省长治市第二中学校2021-2022学年高二上学期第二次月考物理试题2022高考总复习一轮闯关 考点31 带电粒子在复合场中的运动 能力练广东省广州市第五中学2021-2022学年高二上学期期中物理试题河南省洛阳市宜阳县第一中学2022-2023学年高二上学期清北园期中复习物理试题辽宁省辽南协作体2022-2023学年高二上学期期末物理试题山东省青岛第二中学2022-2023学年高三上学期12月月考物理试题陕西省宝鸡市渭滨区2022-2023学年高二上学期期末物理试题山东省济宁市泗水县2022-2023学年高二下学期期中物理试题辽宁省营口市大石桥市第三高级中学等二校2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题江苏省阜宁中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷（已下线）1.4质谱仪与回旋加速器 课后作业
名校
5 . 当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差称为霍尔电势差，这一现象就是霍尔效应。现有一金属导体连在如图所示电路中，电源内阻不计，电动势恒定，下列说法正确的是（ ）
| A．a端电势低于b端电势 |
| B．若只增加元件的厚度，a、b两端电势差不变 |
| C．霍尔电势差的大小只由霍尔元件本身决定 |
| D．要测量赤道附近的地磁场，应将工作面调整为水平状态 |
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2023-12-25更新
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728次组卷
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2卷引用：天津市第一中学2021-2022学年高三上学期第三次月考物理试题
6 . “天问一号”环绕器携带的磁强计用于测定磁场的磁感应强度，原理如图所示。电路有一段金属导体，它的横截面是宽a、高b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。两电极M、N分别与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。则关于磁感应强度的大小和电极M、N的正负说法正确的是（ ）
| A．M为正、N为负 | B．M为负、N为正 |
C．磁感应强度的大小为 | D．磁感应强度的大小为 |
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2023-01-05更新
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677次组卷
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4卷引用：天津市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题
天津市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题山东省滕州市2022-2023学年高二下学期期中质量检测物理试题山东省枣庄市第三中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题（已下线）专题04 质谱仪与回旋加速器-【好题汇编】备战2023-2024学年高二物理上学期期末真题分类汇编（人教版2019）
7 . 2020年12月2日22时，经过约19小时月面工作，嫦娥5号完成了月面自动采样封装，这其中要用到许多压力传感器。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号，当压力改变时有电流通过霍尔元件。如图所示，一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为
的自由电子，通入如图所示方向的电流时，电子的定向移动速度为v。若元件处于磁感应强度为B、方向垂直于上表面向下的匀强磁场中，前后两表面会形成电势差U。下列说法中正确的是（ ）
的自由电子，通入如图所示方向的电流时，电子的定向移动速度为v。若元件处于磁感应强度为B、方向垂直于上表面向下的匀强磁场中，前后两表面会形成电势差U。下列说法中正确的是（ ）| A．自由电子受到的洛伦兹力方向为垂直前表面向外 |
| B．前表面的电势比后表面的高 |
| C．自由电子受到的洛伦兹力大小为 |
D．前、后表面间电势差 |
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名校
8 . 小明设计了一个能够测量磁感应强度大小的传感器，如图所示。a、b、c是矩形金属薄片的长、宽及厚度，M、Q、N、P是焊接在金属薄片四个侧面的电极，已知薄片单位体积内自由电子数为n，电子的电荷量为e。现将传感器置于某磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，使磁感线垂直于金属薄片的表面，则（ ）
| A．若电流从M进N出，则电子所受洛伦兹力方向指向P端 |
B．若电流从M进N出且大小为I，则 |
| C．若电流从Q进P出，则M点电势比N点高 |
| D．若电流从Q进P出且大小恒定，则减小c可以提高霍尔电压 |
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2023-11-27更新
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539次组卷
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3卷引用：天津市实验中学滨海学校2023-2024学年高二上学期期中质量调查物理试题
9 . 将长方体金属导体板水平放在匀强磁场中，磁场垂直前后侧面向里穿过，当左右侧面接入电路、通入电流时，在导体板的上下两表面间会出现电势差，此现象称为霍尔效应，上下两表面间的电压称为霍尔电压
。某同学利用霍尔效应的原理设计一个电路自动控制开关，部分电路如图所示。闭合电路开关，通入电流时，若上表面电势低于下表面电势，显示器会提示“电流方向错误”，同时控制器将断开电路开关。若通入了正确方向的电流，当
时显示器显示“正常”，开关保持接通；当
时显示器会提示“电流过大”，同时控制器也将断开电路开关。则通入“正常”电流时（ ）
。某同学利用霍尔效应的原理设计一个电路自动控制开关，部分电路如图所示。闭合电路开关，通入电流时，若上表面电势低于下表面电势，显示器会提示“电流方向错误”，同时控制器将断开电路开关。若通入了正确方向的电流，当时显示器显示“正常”，开关保持接通；当时显示器会提示“电流过大”，同时控制器也将断开电路开关。则通入“正常”电流时（ ）| A．电流方向向左 |
| B．导体板上表面因得到正电荷而带正电 |
| C．通入导体板的电流强度大小变为原来的一半时，也变为原来的一半 |
| D．换用上下表面间距较大的同种金属长方体导体板，上下表面间电势差变大 |
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21-22高三下·江苏徐州·阶段练习
名校
10 . 平板电脑中装有霍尔传感器，在配置的皮套中镶上磁条，通过皮套的开合能对电脑进行唤醒和息屏。如图所示，一块半导体样品板放在垂直于板平面水平向里的匀强磁场中，当有恒定电流沿垂直于磁场方向通过样品板时，在板的上、下两个面之间会产生一个恒定的电势差UH。已知磁感应强度为B，样品板的厚度为d，长度为L，高度为h，半导体的自由电荷为电子，电子电荷量为e。则（ ）
| A．此样品下板面带负电 |
| B．上极板电势高于下极板电势 |
| C．合上皮套，磁性增强，UH减小 |
D．样品板内参加导电的自由电荷数为 |
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