新人教版高中物理选修32练习传感器及其工作原理.docx
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新人教版高中物理选修32练习传感器及其工作原理
一、传感器┄┄┄┄┄┄┄┄①
1．传感器的定义
能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量（通常是电压、电流等电学量），或转换为电路的通断。
2．非电学量转换为电学量的意义
把非电学量转换为电学量，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
[说明]
（1）传感器的发展十分迅速，其品种已达数万种，我们学习了解的只是最基本的几种而已。
（2）不能认为传感器输出的一定是电信号。
①[选一选]
用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。
下列属于这类传感器的是（ ）
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
解析：
选A 遥控器是利用红外线传输信号的，故A项符合题意。
二、光敏电阻┄┄┄┄┄┄┄┄②
1．特点：
光照越强，电阻越小。
2．原因：
光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。
3．作用：
把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
②[选一选]
[多选]关于光敏电阻，下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
B．硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差
C．硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能良好
D．半导体材料硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好
解析：
选ABD 对光敏电阻，光照强度变化时，电阻值随之变化，A正确；对半导体材料的硫化镉，无光照时，载流子极少，导电性能差，光照增强时，载流子明显增多，导电性能变好，B、D正确，C错误。
三、热敏电阻和金属热电阻┄┄┄┄┄┄┄┄③
1．热敏电阻
热敏电阻由半导体材料制成，其电阻随温度的变化非常明显，温度升高电阻减小，如图甲所示为某一热敏电阻的电阻值随温度变化的特性曲线。
2．金属热电阻
有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。
[说明]
1．热敏电阻的分类
分类方式
类别
电阻温度特性
正温度系数、负温度系数
材料
金属、半导体（单晶体、多晶体、陶瓷）
结构
珠状、片状、杆状、膜状
工作方式
直热式、旁热式
工作温度
常温、高温、低温
用途
测温控温、辐射能（功率）测量、稳压（稳幅）等
在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数（PTC）热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数（NTC）热敏电阻器。
2．热敏电阻与金属热电阻的区别
热敏电阻
金属热电阻
特点
电阻随温度的变化而变化且非常明显
电阻率随温度的升高而增大
制作材料
半导体
金属导体
优点
灵敏度好
化学稳定性好，测温范围大
作用
能够将温度这个热学量转换为电阻这个电学量
热敏电阻是一种灵敏度极高的温度传感器，在测温过程中反应非常快。
电子体温计及家用电器（电脑、空调、冰箱等）的温度传感器，主要使用热敏电阻。
③[判一判]
1．传感器的作用是把电学量转换为非电学量（×）
2．光敏电阻随着光照的增强，导电性变好（√）
3．热敏电阻能够把热学量转换为电学量（√）
4．金属热电阻和热敏电阻在温度升高时电阻值都变大（×）
四、霍尔元件┄┄┄┄┄┄┄┄④
1．构造：
如图所示，在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作四个电极E、F、M、N，就成为一个霍尔元件。
2．工作原理：
在E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现了电压，称为霍尔电压UH。
3．霍尔电压：
UH＝k。
（1）其中d为薄片的厚度，k为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。
（2）一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH的变化就与B成正比。
4．作用：
把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。
[说明] 对霍尔效应的理解
（1）霍尔电压的形成
外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板左右两侧会形成稳定的电压。
（2）霍尔电压的推导
设上图中MN方向长度为l2，则q＝qvB。
根据电流的微观解释，I＝nqSv，S＝l2d，
整理后，得UH＝。
令k＝，则UH＝k。
UH与B成正比，因此霍尔元件能把磁学量转换成电学量。
④[想一想]
1．在电流通过放在磁场中的霍尔元件时，为什么在它的某两个面之间会产生电压？
答案：
因为电流通过霍尔元件时，它内部的运动电荷（载流子）在磁场力的作用下，向垂直电流和磁场的方向漂移从而在此方向上产生电压。
2．分析霍尔元件是怎样工作的。
答案：
设薄片厚度为d，PQ方向长度为l1，MN方向长度为l2，薄片中的电子受到磁场力发生偏转；N侧聚集负电荷，使M侧电势高于N侧，造成半导体内部出现电场，带电粒子又同时受到电场力的作用。
当磁场力与电场力平衡时，MN间电势差达到稳定。
此时q＝qvB，再根据电流的微观解释I＝nqSv，S＝l2d，整理后得UH＝＝k，其中k＝。
1.核心元件
（1）敏感元件：
相当于人的感觉器官，直接感受被测量，并将其变换成与被测量成一定关系的易于测量的物理量，如温度、位移等。
（2）转换元件：
也称为传感元件，通常不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的物理量转换成电学量输出。
（3）转换电路：
是将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流等。
2．传感器的工作原理
传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后再输送给控制系统产生各种控制动作。
传感器的工作原理如下所示：
3．分类
工作原理
举例
物理传感器
利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出待测对象信息
压电传感器、温度传感器、光电传感器、电感传感器、电容传感器等
化学传感器
利用化学反应识别和检测信息
气敏传感器、湿敏传感器等
生物传感器
利用生物化学反应识别和检测信号
酶传感器、组织传感器、细胞传感器等
[典型例题]
例1.全面了解汽车的运行状态（速度、水箱温度、油量）是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。
如图所示，其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端。
该同学在装置中使用了一只电压表（图中没有画出），通过观察电压表示数，可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的________两点之间，按照你的接法请回答：
当油箱中油量减少时，电压表的示数将________（填“增大”或“减小”）。
[解析] 由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的金属滑片将会移动，从而引起R两端电压的变化，且当R′≫R时，UR＝IR可视为UR与R成正比，所以电压表应接在b、c两点之间，当油量减少时，电压表示数将增大。
[答案] b、c 增大
[即时巩固]
1.[多选]如图所示，干簧管放在磁场中时两个簧片能被磁化。
关于干簧管，下列说法正确的是（ ）
A．干簧管接入电路中相当于电阻
B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C．干簧管接入电路中相当于开关
D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
解析：
选CD 当干簧管周围存在磁场时，两个簧片被磁化，就会相互吸引，所以接入电路中是作开关来使用、作为电控元件以实现自动控制的，故C、D正确。
1.热敏电阻特性的实验设计
（1）实验器材：
热敏电阻、烧杯（备有冷、热水）、温度计、铁架台、多用电表、开关、导线。
（2）实验步骤
①如图所示，将一个热敏电阻连入电路中，用多用电表欧姆挡测其电阻，记录温度、电阻值；
②将热敏电阻放入装有少量冷水并插入温度计的烧杯中，记录温度、电阻值；
③分几次向烧杯中倒入热水，观察不同温度下热敏电阻的阻值；
④根据实验数据说明热敏电阻随温度变化的情况。
（3）实验结论：
热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，而且阻值的变化是非线性的。
2．光敏电阻特性的实验设计
（1）实验器材：
光敏电阻、多用电表、导线、开关。
（2）实验步骤
①用多用电表欧姆挡两表笔与光敏电阻两端连接，测光敏电阻的阻值如图所示；
②手张开（或用黑纸）放在光敏电阻上，挡住部分光线，再测光敏电阻的阻值；
③全部挡住光线，再测光敏电阻的阻值。
（3）实验结论：
光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，而且阻值的变化是非线性的。
[典型例题]
例2.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。
如图甲中，电源的电动势E＝9V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图乙的Rt图线所示，闭合开关，当R的温度等于120℃时，电流表示数I1＝3mA，求：
（1）电流表的内阻Rg；
（2）当电流表的示数I2＝1.8mA时，热敏电阻R的温度。
[解析]
（1）由题图乙知热敏电阻R的温度在120℃时，电阻为2kΩ，闭合电路的电流为I1＝3mA
根据闭合电路欧姆定律得：
Rg＝－R1＝Ω＝1000Ω。
（2）当电流表的示数I2＝1.8mA时
R2＝－Rg＝Ω＝4000Ω
由题图乙可知当热敏电阻R阻值为4000Ω时的温度为20℃。
[答案]
（1）1000Ω
（2）20℃
[点评]
（1）有热敏电阻的电路，闭合电路的欧姆定律仍然适用。
（2）由Rt图线可以确定某温度对应的阻值，也可以确定某阻值所对应的温度。
[即时巩固]
2.[多选]如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（ ）
A．电压表的示数增大
B．R2中电流减小
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
解析：
选ABC 当照射光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A项正确，D项错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，C项正确。
1.霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中。
例如用霍尔效应可以确定一种半导体材料是电子型还是空穴型。
半导体内载流子的浓度受温度、杂质以及其他因素的影响很大，因此霍尔效应为研究半导体载流子浓度的变化提供了重要的方法。
2．利用霍尔效应做成的霍尔元件有很多方面的用途：
例如测量磁场，测量直流和交流电路中的电流和功率，转换信号，如把直流转换成交流并对它进行调制，放大直流或交流信号等。
[典型例题]
例3.（2018·上饶中学期末）霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。
如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。
则下列说法正确的是（ ）
A．该元件能把电学量转换为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
[解析] 霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，A错误；由于元件中的载流子为带负电的电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负电荷向左表面偏转，则右表面的电势高，B错误；如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的平面保持水平，则无电压产生，C错误；根据qvB＝q，得U＝Bdv，由电流的微观定义式I＝nqSv（n是单位体积内的导电粒子数，q是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度）整理得v＝，联立解得U＝，保持电流不变，则左右表面的电势差与磁感应强度成正比，D正确。
[答案] D
[点评]
若例3中，霍尔元件的材料为半导体，且导电载流子带正电，则左表面的电势高于右表面，求解电势差的指导思想仍是载流子所受的电场力与洛伦兹力平衡。
[即时巩固]
3.[多选]如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，相对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况。
以下说法中正确的是（ ）
A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大
B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化
解析：
选ABD 一个磁极靠近霍尔元件工作面时，B增强，由UH＝k，知UH将变大，A正确；地球两极处磁场可看成与地面垂直，所以工作面应保持水平，B正确；赤道处磁场可看成与地面平行，所以工作面应保持竖直，C错误；若磁场与工作面夹角为θ，则应有qvBsinθ＝q，其中l为MN方向的长度，可见θ变化时，UH将变化，D正确。
1．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（ ）
A．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件
B．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量
C．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
D．非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
解析：
选C 传感器工作的一般流程为非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量，因此A、B、D错，C对。
2.电子打火机的点火原理是压电效应，压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比，现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示。
压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压，若发现电压表示数增大，下列说法正确的是（ ）
A．电梯一定加速上升
B．电梯一定减速下降
C．电梯加速度方向一定向上
D．电梯加速度方向一定向下
解析：
选C 由题意知，电压表示数增大说明电梯地板对压电片压力增大，故电梯处于超重状态，加速度方向一定向上，C正确，D错误；但电梯可能加速上升也可能减速下降，A、B错误。
3．[多选]有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ）
A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻
B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻
C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻
D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻
解析：
选AC 热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻的电阻值不随温度变化；光敏电阻的电阻值随光照强度变化而变化，定值电阻和热敏电阻的电阻值不随之变化。
故A、C正确。
4．[多选]如图所示是用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是（ ）
A．严重污染时，LDR是高电阻
B．轻度污染时，LDR是高电阻
C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定
D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响
解析：
选AD 严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对。
5.如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝k。
式中的比例系数k称为霍尔系数。
设电流I是由电子的定向移动形成的，电子的平均定向移动速度为v、电荷量为e。
（1）求电子所受洛伦兹力的大小；
（2）证明霍尔系数k＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。
解析：
（1）电子所受洛伦兹力F＝evB。
（2）电子受到横向静电力与洛伦兹力的作用，两力平衡，有e＝evB，得U＝hvB
通过导体的电流I＝nev·d·h
由U＝k，有hvB＝k·
得k＝。
答案：
（1）evB
（2）证明见解析
[基础练]
一、选择题
1．关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A．所有传感器的材料都是由半导体材料制成的
B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D．以上说法都不正确
解析：
选B 半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错误，B正确；传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错误。
2.如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长分别为a和b，内有带电荷量为q的某种自由运动电荷。
导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。
当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低。
由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（ ）
A. 负 B. 正
C. 负D. 正
解析：
选C 因导电材料上表面的电势比下表面的低，故上表面带负电荷，根据左手定则可判断自由运动电荷带负电，B、D错误；设长方体形材料长度为L，总电荷量为Q，则其单位体积内自由运动的电荷数为，当电流I稳恒时，材料内的电荷所受电场力与磁场力相互平衡，则有＝BIL，故＝，A错误，C正确。
3．[多选]对负温度系数的热敏电阻，正确的叙述是（ ）
A．受热后，电阻随温度的升高而迅速减小
B．受热后，电阻基本不变
C．热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高
D．以上说法都不对
解析：
选AC 负温度系数的热敏电阻随温度的升高其电阻减小，热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高，A、C正确，B、D错误。
4.[多选]如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置，则（ ）
A．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高
B．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压降低
C．当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
解析：
选BC R1是光敏电阻，当有人通过而遮住光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得U＝E－I（R1＋r），当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项正确；当减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误。
5.如图所示是观察电阻值随温度变化情况示意图。
现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显
B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显
C．如果R为NTC热敏电阻（用半导体材料制作），读数变小，读数变化非常明显
D．如果R为NTC热敏电阻（用半导体材料制作），读数变小，读数变化不明显
解析：
选C 如图所示，②是NTC热敏电阻的温度特性曲线，根据曲线的特点可以看出，当热敏电阻温度升高时，其电阻急剧减小；①是金属热电阻的温度特性曲线，其电阻的大小随温度均匀变化；故当R为金属热电阻时，水的温度升高，电阻的阻值变大，欧姆表的示数会变大。
但由于热传导需要时间，故其电阻变化不灵敏，A、B错误；若电阻为NTC热敏电阻，其阻值随着温度的升高会迅速减小，欧姆表的示数也会迅速减小，C正确，D错误。
二、非选择题
6.如图所示是自动控制电路的原理图，a、b间电压恒定，R1为光敏电阻，R2为定值电阻。
当电路中的光敏电阻不受光的照射时用电器可以正常工作。
当光敏电阻受光的照射时，其阻值和电流表的示数如何变化？
用电器工作状态怎样？
解析：
受光照射时，光敏电阻的阻值会减小为原来的～，所以当光照射光敏电阻时，电路总阻值变小，干路电流增大很多，R2两端电压增大很多，并联部分的电压变得很小，用电器停止工作，电流表示数变得很小。
答案：
光敏电阻阻值减小，电流表的示数减小；用电器停止工作
[提能练]
一、选择题
1.如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断（ ）
A．θ′＝θ B．θ′＜θ
C．θ′＞θD．不能确定
解析：
选B 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手掌挡住部分光线，阻值变大，指针自左向右偏转角度变小，B正确。
2.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（ ）
A．R1两端的电压增大
B．电流表的示数增大
C．小灯泡的亮度变强
D．小灯泡的亮度变弱
解析：
选C R2与小灯泡并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻R2的阻值增大，外电路电阻增大，电流表示数变小，R1两端电压减小，小灯泡两端电压增大，小灯泡亮度变强，故C正确，A、B、D错误。
3．[多选]霍尔元件的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHz），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及烟雾等的污染或腐蚀，所以得到了广泛的应用。
如图甲是常见的两种霍尔元件，图乙为其工作的原理图。
在霍尔元件中通以大小恒定的电流，方向由a向b，将一磁体靠近时，在c、f两端将会有一定的电势差，下列说法正确的是（ ）
A．磁场无论是什么方向，c、f两端都会有电势差
B．只要保持磁感应强度大小不变，无论怎样改变磁场的方向，c、f两端的电势差都不会发生变化
C．当磁感应强度大小不变时，c、f两端的电势差会随所加磁场方向的变化而变化
D．在加上某一方向的磁场后，如果c、f两端有电势差，其数值会随磁感应强度的增大而增大
解析：
选CD 霍尔元件的工作原理是磁场对运动电荷会产生力的作用，但当电荷运动的方向与磁场方向平行时，就不会受到磁场力的作用，c、f两端就不会产生电势差，选项A、B错误，C正确；当有磁场时，如果c、f两端产生电势差，由UH＝k可得，电势差的数值会随磁感应强度的增大而增大，选项D正确。
4．（2018·福州质检）如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图，其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）。
水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。
若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。
已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为400Ω。
则（ ）
A．有光照射时光敏电阻R1的阻值为
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