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高中物理
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霍尔元件
1. 霍尔效应是电磁基本现象之一,由于霍尔元件产生的电势差很小,故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路以及稳压电源电路等集成在一个芯片上,称为霍尔传感器,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。图甲为使用霍尔元件来探测检测电流
是否发生变化的装置示意图,铁芯竖直放置,霍尔元件放在铁芯右侧,该检测电流在铁芯中产生磁场,其磁感应强度与检测电流强度成正比,霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场,测量原理如乙图所示,霍尔元件长为a,宽为b,厚度为h,前、后、左、右表面有四个接线柱,通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路。
(1) 霍尔元件所处位置的磁场方向为
(选填“竖直向下”、“竖直向上”、“水平向左”或“水平向右”);
(2) 霍尔元件的前后两表面间形成电势差,电势的高低如图乙所示,则材料中的载流子带
电(选填“正”或“负”);
(3) 已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,霍尔元件的厚度为h,流过霍尔元件左右表面的电流为I,霍尔电势差为U,则霍尔元件所处区域的磁感应强度B的表达式为
;
(4) 当霍尔元件尺寸一定时,霍尔电势差增大,说明检测电流
(选填“增大”“减小”)。
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