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霍尔式位移传感器的测量原理如图所示,有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场,磁感应强...

霍尔式位移传感器的测量原理如图所示,有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场,磁感应强度B=B0+kz(B0、k均为常数)。将霍尔元件固定在物体上,保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图),当物体沿z轴正方向平移时,由于位置不同,霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则(    )

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A.B越大,上、下表面的电势差U越大

B.k越大,传感器灵敏度满分5 manfen5.com越高

C.图中霍尔元件的上板电势可能比下板电势高

D.电流越大,上、下表面的电势差U越小

 

ABC 【解析】 试题分析:电流强度不变就是电荷定向运动的速度v保持不变,最后导体内部的受到的电场力与洛仑兹力相等,即,最终上下两板间的电势差,因此B越大,上、下表面的电势差U越大,A正确;电流大,表示电荷运动的速度越大,U也越大,D错误;而传感器灵敏度,因此k越大,传感器灵敏度越高,B正确;当导电的电荷为正电荷时,根据左手定则,可知下极板电势高,当导电的电荷为负电荷时,可知下极板电势低,,C正确。 考点:带电粒子在磁场中的运动,霍尔元件 【名师点睛】霍尔元件是应用霍尔效应的半导体,所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电势差的物理现象。由于通电导线周围存在磁场,其大小和导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不和被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。  
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考点分析:
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如图所示,两个宽度均为L的条形区域,存在着大小相等,方向相反且均垂直纸面的匀强磁场,以竖直虚线为分界线,其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框ABC,其底边BC长为2L,并处于水平。现使线框以速度满分5 manfen5.com水平匀速穿过匀强磁场区,则此过程中,线框中的电流随时间变化的图象正确的是(设逆时针电流方向为正方向,取时间t0=满分5 manfen5.com作为计时单位)(    )

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如图所示,一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴(过O点)匀速转动,OA=2OC=2L,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,金属棒转动的角速度为ω、电阻为r,内、外两金属圆环分别与C、A、D良好接触并从A、D各引出一接线柱与外电阻R相接(没画出),两金属环圆心皆为O且电阻均不计,则(    )

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A.金属棒中有从A到D的感应电流

B.外电阻R中的电流为满分5 manfen5.com

C.当r=2R时,外电阻消耗功率最大

D.金属棒AO间电压为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计),处在垂直纸面向里的匀强磁场B中,MN是一个螺线管,它的绕线方式没有画出,P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连,A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环。现将金属棒ef由静止释放,在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦,则在金属棒释放后(    )

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AA环中有大小不变的感应电流

BA环中的感应电流逐渐减小至某一不为零的恒定值

CA环对地面的压力先增大后减小至恒定值

DA环对地面的压力先减小后增大至恒定值

 

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在直角坐标系xOy的第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从y轴正半轴上的A点以与y轴正方向夹角为α= 45°的速度垂直磁场方向射入磁场,如图所示,已知OA =a,不计粒子的重力,则下列说法正确的是(    )

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A.若粒子垂直于x轴离开磁场,则粒子进入磁场时的初速度大小为满分5 manfen5.com

B.改变粒子的初速度大小,可以使得粒子刚好从坐标系的原点O离开磁场

C.粒子在磁场中运动的最长时间为满分5 manfen5.com

D.从x轴射出磁场的粒子中,粒子的速度越大,在磁场中运动的时间就越短

 

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如图所示为一种获得高能粒子的装置,由光滑绝缘材料围成的环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的均匀磁场(环形区域的宽度非常小)。质量为m、电荷量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板,原来电势均为零,每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时,A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大,而在环形磁场中绕行半径R不变。(设极板间距远小于R)下列说法正确的是(    )

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A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速,绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqU

B.粒子在绕行的整个过程中,每一圈的运动时间为满分5 manfen5.com

C.粒子获得的最大速度与加速次数无关,由R决定。

D.粒子绕行第N圈时所受向心力为满分5 manfen5.com

 

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