Question

【題目】用圖示裝置可以檢測霍爾效應。利用電磁鐵產生磁場，電流表檢測輸入霍爾元件的電流，電壓表檢測元件輸出的電壓。已知圖中的霍爾元件是半導體，與金屬導體不同，它內部形成電流的“載流子”是空穴，空穴可視為能自由移動的帶正電的粒子。圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個接線端。當開關S1、S2閉合后，電流表A和電表B、C都有明顯示數，下列說法中正確的是（ ）

A. 電表B為電流表，電表C為電壓表

B. 接線端4的電勢高于接線端2的電勢

C. 若調整電路，使通過電磁鐵和霍爾元件的電流與原電流方向相反，但大小不變，則電壓表的示數將保持不變

D. 若增大R1、增大R2，則電壓表示數減小

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

線圈產生勻強磁場，方向垂直霍爾元件的上下兩個面，電源E2提供通過霍爾元件的電流，帶電粒子在磁場力作用下偏轉，由左手定則可知偏方向，得出電勢高低；由電源的正負極變化，導致帶電粒子運動方向也變化，由左手定則可知，帶電粒子的偏轉方向；電壓表C測量霍爾元件的電壓，霍爾電壓與磁感應強度和通過霍爾元件的電流有關；

A、B表為測量通過霍爾元件的電流，C表測量霍爾電壓，故電表B為電流表，電表C為電壓表，故A正確；

B、根據安培定則可知，磁場的方向向下，通過霍爾元件的電流由1流向接線端3，由左手定則可知，正電的粒子偏向接線端2，所以接線端4的電勢低于接線端2的電勢，故B錯誤；

C、當調整電路，使通過電磁鐵和霍爾元件的電流方向相反，由左手定則可知洛倫茲力方向不變，即2、4兩接線端的電勢高低關系不發生改變，根據可得電壓表的示數將保持不變，故C正確；

D、增大R1，電磁鐵中的電流減小，產生的磁感應強度減小，增大R2，霍爾元件中的電流減小，所以霍爾電壓減小，即電壓表示數一定減小，故D正確；

故選ACD。