Question

霍爾元件是一種應用霍爾效應的磁傳感器，廣泛應用于各領域，如在翻蓋手機中，常用霍爾元件來控制翻蓋時開啟或關閉運行程序．如圖是一霍爾元件的示意圖，磁場方向垂直霍爾元件工作面，霍爾元件寬為d（M、N間距離），厚為h（圖中上下面距離），當通以圖示方向電流時，MN兩端將出現電壓U_MN，則（　　）

• A、MN兩端電壓U_MN僅與磁感應強度B有關
• B、若霍爾元件的載流子是自由電子，則MN兩端電壓U_MN＜0
• C、若增大霍爾元件寬度d，則MN兩端電壓U_MN一定增大
• D、通過控制磁感應強度B可以改變MN兩端電壓U_MN

Answer 1

分析：在霍爾元件中，移動的是自由電子，根據左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側面會形成電勢差U_CD的正負．CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據平衡推導出電勢差U_CD與什么因素有關．

解答：解：A、根據左手定則，電子向C側面偏轉，C表面帶負電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則U_CD＜0．CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有q

U

b

=qvB，I=nqvS=nqvbc，則U=

BI

nqc

．故AC錯誤，D正確．
B、根據左手定則，結合題意可知，自由電子偏向N極，則MN兩端電壓U_MN＞0．故B錯誤．
故選：D．

點評：解決本題的關鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．