1 . 为了市民换乘地铁方便,厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过拧动手把来改变车速,手把内部结构如图甲所示,其截面如图乙所示。稍微拧动手把,霍尔元件保持不动,磁铁随手把转动,与霍尔元件间的相对位置发生改变,穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH大小随之变化。已知霍尔电压越大,电动车能达到的最大速度vm越大,霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流I,载流子为电子,则( )
A.霍尔元件下表面电势高于上表面 |
B.霍尔元件下表面电势低于上表面 |
C.从图乙所示位置沿a方向稍微拧动手把,可以增大vm |
D.其他条件不变,调大电流I,可以增大vm |
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2 . 利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度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,C、D两侧面会形成电势差UCD,下列说法中正确的是( )
A.电势差UCD大小与磁感应强度B有关 |
B.若霍尔元件的材质是铜,则C点的电势高于D点的电势 |
C.仅增大磁感应强度时,电势差UCD变大 |
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平 |
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3 . 南半球海洋某处,地磁场水平分量,竖直分量,海水向北流动。海洋工作者测量海水的流速时,将两极板竖直插入此处海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距L=10m,如图所示。与两极板相连的电压表(可看作理想电压表)示数为U=0.2mV,则( )
A.西侧极板电势高,东侧极板电势低 |
B.西侧极板电势低,东侧极板电势高 |
C.海水的流速大小为0.25m/s |
D.海水的流速大小为0.04m/s |
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4 . 如图甲所示,用霍尔传感器研究通电螺线管内的磁感应强度的分布。记录磁传感器探测管前端插入螺线管内部的距离d与相应的磁感应强度B,得到的图像如图乙所示。霍尔传感器的原理可简化为图丙所示的装置:一块宽为a、厚为b,长为c的长方体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,单位体积内自由电子数目为n,当通入方向向右的电流I,霍尔元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中,元件的前、后表面间出现电压U,则下列说法正确的是( )
A.插入线圈时,应将霍尔元件的上表面向上 |
B.前表面的电势比后表面的高 |
C.图乙中的最大磁感应强度为 |
D.图乙中的最大磁感应强度为 |
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5 . 如图所示,甲是质谱仪,乙是磁流体发电机,丙是速度选择器,丁是霍尔元件,下列说法正确的是( )
A.甲图中,在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中,c对应的比荷最小 |
B.乙图中,可判断出A极板是发电机的正极 |
C.丙图中,粒子沿直线通过速度选择器时,粒子的速度与粒子的电荷量有关 |
D.丁图中,若导体为金属,则稳定时C板电势低 |
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6 . 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.如图乙所示,一块宽为a、高为b、长为c的矩形霍尔元件,元件内的载流子是电子,单位体积的自由电子个数为n,通入向左的恒定电流I。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,磁感应强度为B,元电荷用e表示,则稳定时( )
A.元件前表面的电势比后表面的低 |
B.自由电子定向移动的速度大小为 |
C.元件前、后表面间的霍尔电压大小为 |
D.自由电子受到的洛伦兹力大小为 |
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7 . 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。左下图是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由碳体、电极和矩形通道(简称通道)组成。模型原理简化如右下图所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.2m、c=0.10m。工作时,在通道内沿z轴正方向加B=6.0T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压U=200V;海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=0.20Ω·m。则( )
A.船静止时,接通电源瞬间通道内电阻R=20Ω |
B.船静止时,接通电源瞬间通道内电流大小I=1000A |
C.船静止时,接通电源瞬间推进器对海水推力大小F=120N |
D.船匀速前进时,若通道内海水速率v=5.0m/s,则通道内电流大小可能为2000A |
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2024-04-05更新
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467次组卷
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2卷引用:北京市中国人民大学附属中学联合学校总校2023-2024学年高三下学期开学考试物理试卷
8 . 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示,一块磁铁安装在前轮上,轮子每转一圈,磁铁就靠近传感器一次,传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示,电源输出电压为,当磁场靠近霍尔元件时,在导体前后表面间出现电势差(前表面的电势低于后表面的电势)。下列说法中正确的是( )
A.图乙中霍尔元件的载流子带正电 |
B.已知自行车车轮的半径,再根据单位时间内的脉冲数,即获得车速大小 |
C.若传感器的电源输出电压变大,则霍尔电势差变小 |
D.霍尔电势差的大小与霍尔元件所用的材料无关 |
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9 . 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示,一块磁铁安装在前轮上,轮子每转一圈,磁铁就靠近传感器一次,传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示,电源输出电压为U1,当磁场靠近霍尔元件时,在导体前后表面间出现电势差U2(前表面的电势高于后表面的电势)。下列说法中错误的是( )
A.图乙中霍尔元件的载流子带正电 |
B.自行车的车速越大,则霍尔电势差U2越大 |
C.若电流I变大,则霍尔电势差U2变大 |
D.若传感器的电源输出电压U1变大,则霍尔电势差U2变大 |
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10 . 关于洛伦兹力的应用,下列说法正确的是( )
A.甲图中只提高加速器的加速电压,粒子射出的最大动能变大 |
B.乙图中质谱仪可以区分同位素 |
C.丙图中霍尔元件载流子为电子,加上如图所示电流和磁场时 |
D.丁图中能被速度选择器筛选出的粒子速度都相等 |
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