1 . 霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域，霍尔元件一般用半导体材料制成，有的半导体中的载流子（自由电荷）是自由电子，有的半导体中的载流子是空穴（相当于正电荷）。如图所示为用半导体材料制成的霍尔元件的工作原理示意图，厚度为，宽度为，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，下列说法正确的是（　　）

A．若元件的载流子是自由电子，上表面的电势低于下表面电势

B．若元件的载流子是空穴，上表面的电势低于下表面电势

C．保持电流I不变，仅增大h时，上下表面的电势差增大

D．保持电流I不变，仅增大d时，上下表面的电势差减小

2 . 速度选择器可以使一定速度的粒子沿直线运动，如图甲所示。霍尔元件的工作原理与速度选择器类似，某载流子为电子的霍尔元件如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．图甲中，电子以速度大小从Q端射入，可沿直线运动从P点射出

B．图甲中，电子以速度大小从P端射入，电子向下偏转，轨迹为抛物线

C．图乙中，仅增大电流I，其他条件不变，MN之间的霍尔电压将增大

D．图乙中，稳定时霍尔元件M侧的电势低于N侧的电势

3 . 如图所示，宽度为h，厚度为d的霍尔元件放在与它垂直的磁感应强度大小为的匀强磁场中，当恒定电流通过霍尔元件时，在它的前后两个侧面之间会产生交流电，这样就实现了将直流输入转化为交流输出。为提高输出的交流电压，可采取的措施为（　　）

A．增大d

B．减小d

C．增大h

D．减小h

4 . 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（　　）

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

5 . 某校物理学习小组在测霍尔元件时，如图甲所示，在一矩形金属薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N两侧面间出现电压U_H，这个现象称为霍尔效应，U_H称为霍尔电压，且满足U_H=，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数，将P 、Q间通入电流I，同时把外加与薄片垂直向下的磁场B的霍尔元件当成电源连接成如图乙所示电路图，则

（1）用螺旋测微器测出霍尔元件厚度如图丙所示，则d=___________mm；
（2）M面的电势___________（填“高”“低”或“等”）于N面的电势；
（3）按照图乙画出实物连接图___________；

（4）改变电阻箱的阻值R。记录相应电压表的读数U，多次进行实验，得出图像如图戊所示，截距为b，则霍尔电压U_H=___________，霍尔系数k=___________（用题中的符号表示）。

6 . 一个长方体金属导体的棱长如图所示，将该长方体导体放在匀强磁场中，并使前侧面与磁场垂直，已知磁感应强度为B。导体的左右两侧面外接电源，产生由左向右的稳定电流时，测得导体的上、下表面间的电势差为U。则下列说法正确的是（       ）

A．上、下两表面比较，上表面电势高	B．上、下两表面比较，下表面电势高
C．导体中自由电子定向移动的速率为	D．导体中自由电子定向移动的速率为

7 . 生活中可以通过霍尔元件来测量转动物体的转速．如图在一个转动的圆盘边缘处沿半径方向均匀地放置四个小磁铁，其中两个N极向外，两个S极向外．在圆盘边缘附近放置一个霍尔元件，其尺寸如图所示．当电路接通后，会在a、b两端产生电势差，经电路放大后得到脉冲信号．已知脉冲信号的周期为T,若忽略感应电动势的影响，则

A．盘转动的转速为

B．转速越大，脉冲信号的最大值就越大

C．脉冲信号的最大值与h成正比

D．圆盘转到图示时，如果a点电势高，则霍尔元件中定向移动的电荷带负电

8 . 已知霍尔效应中导体两侧电势差U与通电电流I的关系为等，其中k为霍尔系数（常量）、B为磁感应强度、I为电流、d为导体的厚度，如图甲所示。为验证霍尔效应，实验小组准备了电源、开关、滑动变阻器、保护电阻、一块金属板、电流表、静电计、导线等器材。已连接部分电路，如图乙所示，金属板区域的匀强磁场竖直向上。

(1)用笔画线代替导线______，完成图中电路的连接，要求通过金属板的电流从零逐渐增加。开关闭合前，滑片应置于_________（填“最左端”或“最右端”）。
(2)改变滑片的位置，读出电流表的示数，并用静电计测量金属板_______（填“前后”或“上下”）两表面的电势差。
(3)重复步骤(2)，多测几组金属板中U-I的数据，验证霍尔效应中电势差U与电流I的关系，并画出U-I图像。
(4)验证了导体两侧电势差U与通电电流I之间遵循关系后，若将磁场方向改为垂直金属板前表面，测得滑动变阻器在某位置时，电流为I，电压为U，该材料的霍尔系数为k，金属板的各边长度图中已标出，则所加磁场的磁感应强度大小B=___________。

9 . 如图所示，铜质导电板(单位体积的电荷数为n)置于匀强磁场中，用电源、开关、电流表、电压表可以测出磁感应强度的大小和方向．将电路接通，串联在AB线中的电流表读数为I，电流方向从A到B，并联在CD两端的电压表的读数为U_CD>0，已知铜质导电板厚h、横截面积为S，电子电荷量为e。则该处的磁感应强度的大小和方向可能是(　　)

A．、垂直纸面向外

B．、竖直向上

C．、垂直纸面向里

D．、竖直向下

10 . 霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压_UH，这个现象称为霍尔效应，_UH称为霍尔电压，且满足U_H＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．

(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量U_H时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连．
(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的U_H值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出U_H—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10^－3V·m·A^－1·T^－1(保留2位有效数字).


(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S₁，S₂均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S₁掷向________(填“a”或“b”)，S₂掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．