Question

自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是（  ）

A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B.自行车的车速越大，霍尔电势差越高

C.图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的

D.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将增大

Answer

A

【解析】

考查霍尔元件。

A．设单位时间内的脉冲数n和自行车车轮的半径r，则自行车的速度为：

A正确；

B．设霍尔电势差UH，则：

解得：

由电流的微观表达式：

其中n为单位体积内的电子数，S为横截面积，v为电子定向移动的速度，解得电荷定向移动的速度：

联立解得：

可知，电流一定是，霍尔电势差与车速无关，B正确；

C．由左手定则可知，形成电流的粒子向外侧偏转，图乙可知，外侧为负极，即图乙中霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的，C错误；

D．如果长时间不更换传感器的电源，电源内阻增大，电流减小，由

可知，霍尔电势差将减小，D错误。

故选A。