Question

【題目】自行車速度計利用霍爾元件獲知自行車的運動速率，如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉一圈，這塊磁鐵就靠近霍爾元件一次，霍爾元件會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖，當磁場靠近霍爾元件時，霍爾元件內做定向運動的自由電子將在磁場力作用下發生偏轉，最終使霍爾元件的前后表面上出現電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是（　　）

A.根據單位時間內的脈沖數和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B.圖乙中，a、b兩端分別與霍爾元件前后兩表面相連，a的電勢小于b的電勢

C.若磁感應強度B減小，則霍爾電勢差一定減小

D.如果長時間不更換霍爾元件的供電電源，霍爾電勢差將減小

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

單位時間的脈沖數就是轉動的頻率，再根據半徑算出周長從而算出速度；利用左手定則算出電子洛倫茲力方向，再根據電子在電場與磁場中受力平衡，從而算出霍爾電壓，從而對該題進行分析。

A．設單位時間內的脈沖數為n，半徑為R，則運動速度為

A正確；

B．由于電子運動方向與電流方向相反，根據左手定則，電子將在洛倫茲力的作用下向前表面運動，使b側帶負電荷，因此a的電勢大于b的電勢，B錯誤；

CD．電子在霍爾元件內部做勻速運動，因此

設前后面間距離為d，則前后表面間的霍爾電勢差

磁感應強度B減小時，霍爾電勢差一定減小，C正確；長時間不更換霍爾元件的供電電源，電流強度會減小，從而電子運動的速度v會減小，霍爾電勢差將減小，D正確。

故選ACD。