一種半導體材料稱為“霍爾材料”,用它制成的元件稱為“霍爾元件”,這種材料有可定向移動的電荷,稱為“載流子”,每個載流子的電荷量大小為q=1.6×10－19 C，霍爾元件在自動檢測、控制領域得到廣泛應用,如錄像機中用來測量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以及自動控制升降電動機的電源的通斷等.

在一次實驗中,一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=1.0×10－2 m、長bc=4.0×10－2 m、厚h=1.0×10－3 m,水平放置在豎直向上的磁感應強度B=2.0 T的勻強磁場中,bc方向通有I=3.0 A的電流,如圖11-8所示,由于磁場的作用,穩(wěn)定后,在沿寬度方向上產(chǎn)生1.0×10－5 V的橫向電壓.

(1)假定載流子是電子,ad、bc兩端中哪端電勢較高?

(2)薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率為多大?

(3)這塊霍爾材料中單位體積內(nèi)的載流子個數(shù)為多少?

圖11-8

解析:(1)由左手定則可判斷,電子受洛倫茲力作用偏向bc邊,故ad端電勢高.

(2)穩(wěn)定時載流子在沿寬度方向上受到的磁場力和電場力平衡,

(3)由電流的微觀解釋可得:I=nqvS.故n=I/qvS=3.75×1027個/m3.

答案:(1)ad端

(2)5×10－4 m/s

(3)3.75×1027個/m3

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2004?連云港模擬）一種半導體材料稱為“霍爾材料”，用它制成的元件稱為“霍爾元件”，這種材料有可定向移動的電荷，稱為“載流子”，每個載流子的電荷量大小為1元電荷，即q=1.6×10-19C，霍爾元件在自動檢測、控制領域得到廣泛應用，如錄像機中用來測量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以自動控制升降電動機的電源的通斷等．
在一次實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=1.0×10-2m、長bc=4.0×10-2m、厚h=1.0×10-3m，水平放置在豎直向上的磁感強度B=2.0T的勻強磁場中，bc方向通有I=3.0A的電流，如圖所示，由于磁場的作用，穩(wěn)定后，在沿寬度方向上產(chǎn)生1.0×10-5V的橫向電壓．
（1）假定載流子是電子，a、b兩端中哪端電勢較高？
（2）薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率多大？
（3）這塊霍爾材料中單位體積內(nèi)的載流子個數(shù)為多少？

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精英家教網(wǎng)一種半導體材料稱為“霍爾材料”，用它制成的元件稱為“霍爾元件”．這種材料有可定向移動的電荷，稱為“載流子”，每個載流子的電荷量大小為1元電荷，即q=1.6×10-19 C．霍爾元件在自動檢測、控制領域得到廣泛應用，如錄像機中用來測量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以自動控制升降電動機的電源的通斷等．在一次實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=1.0×10-2 m、長bc=L=4.0×10-2 m、厚h=1×10-3 m，水平放置在豎直向上的磁感應強度B=1.5T的勻強磁場中，bc方向通有I=3.0A的電流，如圖所示，沿寬度產(chǎn)生1.0×10-5 V的橫電壓．?
（1）假定載流子是電子，a、b兩端中哪端電勢較高？?
（2）薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率是多少？?

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(1)假定載流子是電子，a、b兩端中哪端電勢較高??

(2)薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率是多少??

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