一塊N型半導(dǎo)體薄片（稱霍爾元件），其橫載面為矩形，體積為b×c×d，如圖所示。已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e，將此元件放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿z軸方向，并通有沿x軸方向的電流I。

(1)此元件的CC/兩個(gè)側(cè)面中，哪個(gè)面電勢(shì)高？
(2)試證明在磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí)，此元件的CC/ 兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比；
(3)磁強(qiáng)計(jì)是利用霍爾效應(yīng)來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的儀器。其測(cè)量方法為：將導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，用毫安表測(cè)量通以電流I，用毫伏表測(cè)量C、C/間的電壓U， 就可測(cè)得B。若已知其霍爾系數(shù)，并測(cè)得U =0.6mV，I=3mA。試求該元件所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
⑴電勢(shì)較高，（2）由I=nebdv和得，所以側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比，（3）0.02T

試題分析：⑴電子在洛倫茲力作用下向側(cè)面C移動(dòng)，故電勢(shì)較高           
（2）假設(shè)定向移動(dòng)速度為v，
由，q="nebdvt" 可得 I=nebdv                 
穩(wěn)定時(shí)有：                            
可得·                                            
由于B、n、e、d均為定值 ，所以側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流成正比  
（3）由上可知                               
代入數(shù)據(jù)可得：B=0.02T                                
點(diǎn)評(píng)：本題中左手定則判定電子的偏轉(zhuǎn)方向，找到電勢(shì)高的面，隨著電荷的積累，兩面間電壓增大，最終穩(wěn)定后電子在洛倫茲力和電場(chǎng)力的作用下處于平衡，根據(jù)平衡，結(jié)合電流的微觀表達(dá)式，可得出兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差與其中的電流的關(guān)系．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一個(gè)不計(jì)重力的帶正電荷的粒子，沿圖中箭頭所示方向進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，則粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為（   ）
A．圓弧aB．直線b
C．圓弧cD．a(chǎn)、b、c都有可能

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是
A．向上B．向下C．向左D．向右

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場(chǎng)時(shí)，不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過(guò)此區(qū)域的時(shí)間為t.若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子仍以原來(lái)的初速度入射，粒子飛出時(shí)偏離原方向60°，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的(   )
A．帶電粒子的比荷
B．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期
C．帶電粒子的初速度
D．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的圓心角

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，為了科學(xué)研究的需要，常常將質(zhì)子(11H)和α粒子(24He)等帶電粒子儲(chǔ)存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng))中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同(如圖中虛線所示)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也相同，則質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EH和Eα、運(yùn)動(dòng)的周期TH和Tα的大小關(guān)系是 (　　)
A．EH＝Eα，TH≠TαB．EH＝Eα，TH＝Tα
C．EH≠Eα，TH≠TαD．EH≠Eα，TH＝Tα

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列說(shuō)法中正確的是
A．它所受的洛倫茲力是恒定不變的B．它的動(dòng)量是恒定不變的
C．它的速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比D．它的運(yùn)動(dòng)周期與速度的大小無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電子射線管（A為其陰極），放在蹄形磁軼的N、S兩極間，則熒光屏上的電子束運(yùn)動(dòng)徑跡_________偏轉(zhuǎn)。（填“向上”、“向下”“不”）。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，一帶正電的微粒，某時(shí)刻經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，其速度沿+χ方向。則該微粒所受洛侖茲力的方向?yàn)椋?nbsp; ）
A．+x方向B．-x方向
C．+y方向D．-y方向

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一帶電質(zhì)點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)給定了磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，帶電質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量和電量.若用v表示帶電質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速率，R表示其軌道半徑，則帶電質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期
A．與R有關(guān)B．與R無(wú)關(guān)C．與v有關(guān)D．與v無(wú)關(guān)

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