(2011?南通二模)霍爾式位移傳感器的測(cè)量原理是:如圖所示,有一個(gè)沿z軸方向的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kz(B0,k均為常數(shù)),將傳感器固定在物體上,保持通過(guò)霍爾元件的電流I不變(方向如圖中箭頭所示).當(dāng)物體沿z軸方向移動(dòng)時(shí),由于位置不同,霍爾元件在y軸方向上的上、下表面的電勢(shì)差U也不同.則( 。
分析:霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子,自由電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而可知道上下表面電勢(shì)的高低.上下兩表面分別帶上正負(fù)電荷,從而形成電勢(shì)差,最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡.
解答:解:A、最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡,設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)寬高分別為a、b、c,有q
U
c
=qvB
,電流的微觀(guān)表達(dá)式為I=nqvS=nqvbc,所以U=
BI
nqb
.B越大,上、下表面的電勢(shì)差U越大.電流越大,上、下表面的電勢(shì)差U越大.故A正確,D錯(cuò)誤.
    B、k越大,根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kz,知B隨z的變化越大,根據(jù)U=
BI
nqb
.知,U隨z的變化越大,即傳感器靈敏度(
△U
△z
)越高.故B正確.
    C、霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子,根據(jù)左手定則,電子向下表面偏轉(zhuǎn),所以上表面電勢(shì)高.故C錯(cuò)誤.
故選AB.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子,最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡,上下表面形成穩(wěn)定的電勢(shì)差.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?南通二模)如圖所示,在水平面和豎直墻壁之間放置質(zhì)量為m,高為h的木塊A和質(zhì)量為M、半徑為R的球B,各接觸面均光滑,木塊A受到水平向右的外力F的作用,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).O為B的球心,C為A、B接觸點(diǎn),CO與豎直方向夾角θ=60°.現(xiàn)撤去水平外力F,則( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?南通二模)如圖所示,兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上,相距為L(zhǎng),處于豎直向下的磁場(chǎng)中,整個(gè)磁場(chǎng)由n個(gè)寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域1、2…n組成,從左向右依次排列,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB,兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R,一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌電接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻.
(1)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力,使其從圖示位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)n個(gè)磁場(chǎng)區(qū),求導(dǎo)體棒穿越磁場(chǎng)區(qū)1的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量q;
(2)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0,讓它從磁場(chǎng)區(qū)1左側(cè)邊界處開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)距離
x02
時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),求棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)1所用的時(shí)間t;
(3)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加水平向右的拉力,讓它從距離磁場(chǎng)區(qū)1左側(cè)x=x0的位置由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)1時(shí)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),此后在不同的磁場(chǎng)區(qū)施加不同的拉力,使棒ab保持做勻速運(yùn)動(dòng)穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)區(qū),求棒ab通過(guò)第i磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的水平拉力Fi和棒ab在穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)過(guò)程中回路產(chǎn)生的電熱Q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?南通二模)如圖所示,彼此絕緣的同軸金屬圓管和圓柱分別帶上等量的異種電荷Q后,兩導(dǎo)體間的電勢(shì)差為U,若兩導(dǎo)體分別帶上+2Q和-2Q的電荷,則它們間的電勢(shì)差為( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?南通二模)如圖所示,豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50m的光滑圓弧槽BCD,B點(diǎn)與圓心O等高,一水平面與圓弧槽相接于D點(diǎn).質(zhì)量m=0.10kg的小球從B點(diǎn)正上方H=0.95m高處的A點(diǎn)自由下落,由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧槽軌道,從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn),DQ間的距離s=2.4m,球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)水平面上升的最大高度h=0.80m,取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力大小N;
(2)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)P的速度大小vP
(3)D點(diǎn)與圓心O的高度差hOD

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?南通二模)圖甲所示為用DIS系統(tǒng)測(cè)定木塊與水平長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)描出木塊的v-t圖象如圖乙所示.
(1)由圖線(xiàn)可知木塊做
勻加速直線(xiàn)
勻加速直線(xiàn)
運(yùn)動(dòng).已知木塊和發(fā)射器的總質(zhì)量為M,懸掛鉤碼質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,根據(jù)圖線(xiàn)的數(shù)據(jù)求出木塊加速度大小為a,則木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
mg-(M+m)a
Mg
mg-(M+m)a
Mg

(2)為了保證木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受恒力作用,實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整滑輪,使得
細(xì)線(xiàn)與木板平行
細(xì)線(xiàn)與木板平行

(3)你認(rèn)為還可以利用該裝置完成哪些探究實(shí)驗(yàn)?
探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系或測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度等.
探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系或測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度等.
(至少寫(xiě)一個(gè)).

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