Question

如圖所示，導電物質為電子的霍爾元件位于兩串聯線圈之間，線圈中電流為I，線圈間產生勻強磁場，磁感應強度大小B與I成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側面，此時通過霍爾元件的電流為I_H，與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓U_H滿足：U_H＝，式中k為霍爾系數，d為霍爾元件兩側面間的距離。電阻R遠大于R_L，霍爾元件的電阻可以忽略，則（   ）

A．霍爾元件前表面的電勢低于后表面

B．若電源的正負極對調，電壓表將反偏

C．IH與I成正比

D．電壓表的示數與RL消耗的電功率成正比

Answer 1

CD

試題分析：根據左手定則可以判斷出霍爾元件中的導電物質所受安培力指向后表面，即將向后表面側移，又由于該導電物質為電子，帶負電，因此后表面的電勢將低于前表面的電勢，故選項A錯誤；若電源的正負極對調，磁場方向與圖示方向相反，同時由電路結構可知，流經霍爾元件上下面的電流也將反向，因此電子的受力方向不變，即前后表面電勢高低情況不變，故選項B錯誤；由電路結構可知，R_L與R并聯后與線圈串聯，因此有：I＝，故選項C正確；R_L消耗的電功率P_L＝＝，顯然P_L與成正比，又因為磁感應強度大小B與I成正比，即B與I_H成正比，電壓表的示數U_H＝，則U_H與成正比，所以U_H與R_L消耗的電功率P_L成正比，故選項D正確。