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．下图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，CD两侧面会形成电势差U_CD．下列说法中正确的是

A．电势差U_CD仅与材料有关

B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差U_CD<0

C．仅增大磁感应强度时，电势差U_CD可能不变

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

B

【解析】

试题分析：据题意，磁感应度垂直于霍尔元件的工作面向下，电流方向如图所示，则运动电荷受力情况为：，即，处理得到：，所以电势差与CD距离、电荷速度已经磁感应强度有关，个选项A错误；若霍尔元件的载流子是自由电子，自由电子受到的洛伦兹力方向指向C侧，则自由电子受到的电场力应该指向D侧，电场CD内电场方向应该指向C，所以C端电势较低，故选项B正确；仅增大磁感应强度，电势差也增大，故选项C错误；在测定地球赤道上方地磁场时，霍尔元件工作面应该与地磁场垂直，所以工作面应该竖故选项D错误。

考点：力的平衡，霍尔元件，左手定则，电势差，洛伦兹力

【名师点睛】首先要清楚电流向里时运动电荷保持直线运动，所以左右两侧受力平衡，即；通过计算得到，据此式可以分析影响的因素；如果载流子为自由电子，根据其受到洛伦兹力与电场力平衡关系可以分析出CD内电场方向，进而根据沿电场方向电势降低可以判断的正负；地球赤道上方地磁场沿水平方向，而磁场需要与霍尔元件工作面垂直。