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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...

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B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电压U,下列说法中正确的是( )
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A.电压U仅与材料有关
B.若元件的载流子是自由电子,则C侧面电势高于D侧面电势
C.在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
D.在测地球两极上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
在霍尔元件中,移动的是自由电子,根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向,从而知道两侧面所带电荷的电性,即可知道C、D两侧面会形成电势差UCD的正负.CD间存在电势差,之间就存在电场,电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,根据平衡推导出电势差UCD与什么因素有关. 【解析】 A、根据左手定则,电子向C侧面偏转,C表面带负电,D表面带正电,所以D表面的电势高,则UCD<0.CD间存在电势差,之间就存在电场,电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c,有=qvB,I=nqvS=nqvbc,则U=.故A、B错误. C、在测地球赤道上方的地磁场强弱时,磁场方向为水平方向,则元件工作面应保持竖直.故C错误. D、在测地球两极上方的地磁场强弱时,磁场方向为竖直方向,则元件的工作面应保持水平,故D正确. 故选D.
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考点分析:
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