Question

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；如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁场方向垂直于霍尔元件的工作面向下，磁感应强度大小为B，通入图示方向的电流I，在M、N两侧面就会出现电压，称为霍尔电压U_N，下列说法中正确的是（ ）
A．霍尔电压U_N仅与材料有关
B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则M侧面的电势高
C．仅增大磁感应强度时，霍尔电压U_N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

Answer

电流的方向与电子定向移动的方向相反，根据左手定则判断出洛伦兹力的方向，从而得出电子的偏转方向，导致M、N两个侧面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．
【解析】
ABC、电流的方向由E到F，则电子定向移动的方向由F到E，根据左手定则，电子向M侧面偏转，则M侧面带负电，N侧面失去电子带正电，所以N侧面的电势高于M侧面．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：，设MN间的距离为d，厚度为a，电流I=nevs=nevda，则．知霍尔电压UN与材料、以及磁感应强度和电流有关．仅增大磁感应强度，霍尔电压UN变大．故A、B错误，C正确．
D、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，由于磁场方向是水平方向，所以元件的工作面应保持竖直．故D错误．
故选C．