Question

【題目】如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間，線圈中電流為I，線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面，此時通過霍爾元件的電流為IH ， 與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓UH滿足：UH= ，式中k為霍爾系數(shù)，d為霍爾元件兩側(cè)面間的距離，電阻R遠(yuǎn)大于RL ， 霍爾元件的電阻可以忽略，則（ ）

A.霍爾元件前表面的電勢高于后表面
B.IH與I成正比
C.若電源的正負(fù)極對調(diào)，電壓表將反偏
D.電壓表的示數(shù)與RL消耗的電功率成正比

Answer 1

【答案】A,B,D
【解析】解：A、根據(jù)電流周圍存在磁場，結(jié)合安培定則可知，磁場的方向，而電子移動方向與電流的方向相反，再由左手定則可得，電子偏向后表面，導(dǎo)致前表面的電勢高于后表面，故A正確；

B、如圖所示，R和霍爾元件串聯(lián)再與RL并聯(lián)，I是干路電流，IH是霍爾元件支路的電流，電壓表測量的霍爾元件的電壓UH，而不是外電路（就是串聯(lián)R再并聯(lián)RL），根據(jù)串并聯(lián)特點(diǎn)，則有：IHR=（I﹣IH）RL，即為I= IH；因此IH與I成正比，故B正確；

C、當(dāng)電源正負(fù)對調(diào)后，磁場雖反向，而電子運(yùn)動方向也反向，由左手定則可知，洛倫茲力的方向不變，則電壓表將不會反偏，故C錯誤；

D、根據(jù)RL消耗的電功率PL=（ IH）2RL= ，顯然PL與IH2 成正比，

又因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小B與I成正比，即B與IH成正比，電壓表的示數(shù)UH= ，則UH與IH2 成正比，所以UH與RL消耗的電功率PL成正比，故D正確．

故選：ABD．

【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解電功率和電功(電流做功的實(shí)質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式)．