Question

【題目】自行車速度計利用霍爾效應傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖，元件內定向運動的自由電子在磁場力作用下偏轉，前、后表面會產生霍爾電勢差。則（　�。�

A.圖乙中霍爾元件的前表面電勢低于后表面電勢

B.自行車的車速越大，霍爾電勢差越高

C.如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將減小

D.根據單位時間內的脈沖數(shù)和車輪的半徑即可獲知車速大小

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．電流方向水平向右，電子水平向右運動，磁感應強度豎直向下，根據左手定則可知電子受到的洛倫茲力指向前表面，所以電子會在前表面聚集，電子帶負電，所以霍爾元件的前表面電勢低于后表面電勢，A正確；

B．當霍爾電壓穩(wěn)定時，導體中的電子受力滿足

為金屬板前后表面距離，電流的微觀表達式為

金屬板厚度，解得

根據表達式可知霍爾電勢差與自行車的車速無關，B錯誤；

C．如果長時間不更換傳感器的電源，電流減小，霍爾電勢差減小，C正確；

D．根據單位時間的脈沖數(shù)可以求解車輪轉動的周期，根據可以求解車輪的角速度，結合可以求解車速大小，D正確。

故選ACD。