Question

霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B=B₀+kz(B₀、k均为常数)。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如右图所示)，当物体沿z轴方向移动时，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(    )

A．传感器灵敏度与上、下表面的距离有关

B．当物体沿z轴方向移动时，上、下表面的电势差U变小

C．传感器灵敏度与通过的电流有关

D．若图中霍尔元件是电子导电，则上板电势高

Answer

ACD

【解析】

试题分析：电子进入之后在洛伦兹力的作用下向上下两个板聚集，同时在内部形成电场，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为，有，电流的微观表达式为，所以。越大，上、下表面的电势差越大。而沿轴方向移动时，不影响电势差的变化，故B错误，C正确；越大，根据磁感应强度，知随的变化越大，根据，知，随的变化越大，即传感器灵敏度越高，故A正确；霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上表面电势高，故D正确。

考点：霍尔元件

【名师点睛】霍尔元件中移动的是自由电子，自由电子受到洛伦兹力发生偏转，从而可知道上下表面电势的高低．上下两表面分别带上正负电荷，从而形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡。