A、是N型半導(dǎo)體,n=
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B、是P型半導(dǎo)體,n=
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C、是N型半導(dǎo)體,n=
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D、是P型半導(dǎo)體,n=
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年湖北省師大一附中高三五月模擬考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:計算題
在第三次工業(yè)革命的今天,新材料的發(fā)現(xiàn)和運用尤為重要。我國某科研機構(gòu)發(fā)現(xiàn)一種新型的半導(dǎo)體材料,目前已經(jīng)知道這種半導(dǎo)體材料的載流子(參與導(dǎo)電的“帶電粒子”)的電荷量的值是e(電子電量的絕對值),但不知道它的電性和載流子的數(shù)密度n(單位體積中載流子的數(shù)量)。為了測定這種材料中的載流子是帶正電還是帶負(fù)電,以及載流子的數(shù)密度,科學(xué)家把這種材料先加工成一塊偏平的六面體樣品,這塊樣品的長、寬和厚度分別為a、b、d(如圖中所示),F(xiàn)將這塊樣品接入電路中,且把靠外的偏平面標(biāo)記為M,靠里的偏平面標(biāo)記為N,然后在垂直于大平面的方向加上一個磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。接通電鍵S,調(diào)節(jié)可變電阻R.使電路中產(chǎn)生合適的電流。然后用電壓表判定M、N兩個面的電勢高低并測定M、N間的電壓(也叫霍耳電壓),從而得到這種半導(dǎo)體材料載流子的電性和數(shù)密度。
(1)當(dāng)M的電勢比N的電勢低時,材料中的載流子帶 電(填“正”或“負(fù)”);
(2)為了測定載流子的數(shù)密度n,除題目中已給出的數(shù)據(jù)外,還需要測定的物理量有(寫出物理量的含義并設(shè)定相應(yīng)的符號) ;
(3)根據(jù)題設(shè)條件和你測定的物理量,寫出載流子的數(shù)密度的表達(dá)式n= 。
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霍爾元件可以用來檢測磁場及其變化.圖甲為使用霍爾元件測量通電直導(dǎo)線產(chǎn) 生磁場的裝置示意圖,由于磁芯的作用,霍爾元件所 處區(qū)域磁場可看做勻強磁場.測量原理如乙圖所示, 直導(dǎo)線通有垂直紙面向里的電流,霍爾元件前、后、左、 右表面有四個接線柱,通過四個接線柱可以把霍爾元件接入電路.所用器材已在圖中給出,部分電路已經(jīng) 連接好.為測嫌霍爾元件所處區(qū)域的磁感應(yīng)強度B:
(1)制造霍爾元件的半導(dǎo)體參與導(dǎo)電的自由電荷帶負(fù)電,電流從乙圖中霍爾元件左側(cè)流,右側(cè)流出,霍爾元件_______(填“前表面”或“后表面”)電勢高;
(2)在圖中畫線連接成實驗電路圖;
(3)已知霍爾元件單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為n,每個自由電荷的電荷量為e ,霍爾元件的厚度為h為測量霍爾元件所處區(qū)域的磁感應(yīng)強度B,還必須測量的物理量有____________ (寫出具體的物理量名稱及其符號),計算式B=______。
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