专题20 霍尔效应模型-2023年高考物理磁场常用模型最新模拟题精练

2023年高考物理《磁场》常用模型最新模拟题精练 专题20. 霍尔效应模型 一．选择题 1．(2023广东重点高中期末)笔记本电脑机身和显示屏分别安装有磁体和霍尔元件。当显示屏闭合时霍尔元件靠近磁体，屏幕熄灭电脑休眠．如图为显示屏内的霍尔元件：宽为a、长为c，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面方向向下的匀强磁场中，此时元件的前后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭．下列关于该元件的说法正确的是A．前表面的电势比后表面的低（　　） A．前表面的电势比后表面的低 B．前后表面间的电压U与v有关 C．前后表面间的电压U与c成正比 D．电压稳定后，自由电子受到的洛伦兹力大小为 。 2. （2022山东淄博二模）如图甲是判断检测电流大小是否发生变化的装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流成正比，现给金属材料制成的霍尔元件（如图乙，其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过右侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化，下列说法正确的是（　　） A. N端应与电压表的“+”接线柱相连 B. 要提高检测灵敏度可适当减小宽度b C. 如果仅将检测电流反向，电压表的“+”、“—”接线柱连线位置无需改动 D. 当霍尔元件尺寸给定，工作电流I不变时，电压表示数变大，说明检测电流变大 3. （2022山东济南5月模拟）如图甲所示为利用霍尔元件制作的位移传感器。将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体正中间，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系。当霍尔元件沿轴方向移动到不同位置时，将产生不同的霍尔电压 U，通过测量电压U 就可以知道位移。已知沿轴方向磁感应强度大小（为常数，且>0），电流 I沿方向大小不变。该传感器灵敏度，要使该传感器的灵敏度变大，下列措施可行的是（　　） A. 把霍尔元件沿方向的厚度变小 B. 把霍尔元件沿 方向的高度变大 C. 把霍尔元件沿方向的长度变大 D. 把霍尔元件沿 方向的高度变小 4. （2021年5月北京海淀期末练习）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同，两极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x轴方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上下表面产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为零，UH为零。将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法正确的是 A．该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向 B．该仪表的刻度线是均匀的 C．若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当△z＜0时，下表面电势高 D．电流I越大，霍尔电压UH越小 5．（2023河北邢台期末）霍尔元件广泛应用于生产生活中，有的电动自行车上控制速度的转动把手就应用了霍尔元件，这种转动把手称为“霍尔转把”。“霍尔转把”内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图。开启电动自行车的电源时，在霍尔器件的上下面之间就有一个恒定电流I，如图。将“霍尔转把”旋转，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就发生变化，霍尔器件就能输出变化的电势差U。这个电势差是控制车速的，电势差与车速的关系如图。以下叙述正确的是（　　） A．若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则端的电势高于端的电势 B．若改变霍尔器件上下面之间的恒定电流I的方向，将影响车速控制 C．其他条件不变，仅增大恒定电流I，可使电动自行车更容易获得最大速度 D．按第一张图顺时针均匀转动把手，车速减小 6.（2020年3月北京延庆模拟）笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图10所示，一块宽为a、厚为b，长为c的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流I时，电子的定向移动速度v，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中，于是元件的前、后表面间出现电压U,，以此控制屏幕的熄灭。则元件的( ) A.前表面的电势比后表面的低。 B.前、后表面间的电压U=Bve C.前、后表面间的电压U与I成正比 D.自由电子受到的洛伦兹力大小为eU/c 7．（2020年4月浙江台州质量评估）.如图所示，长方形金属导体左、右、上、下、前、后六个表面分别用 X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2 表示，匀强磁场垂直 Z1、Z2