Question

【題目】一塊N型半導體薄片（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，將此元件放在勻強磁場中，磁場方向沿z軸方向，并通有沿x軸方向的電流I．

(1)此元件的CC/兩個側面中，哪個面電勢高？

(2)試證明在磁感應強度一定時，此元件的CC/ 兩個側面的電勢差與其中的電流成正比；

(3)磁強計是利用霍爾效應來測量磁感應強度B的儀器．其測量方法為：將導體放在勻強磁場之中，用毫安表測量通以電流I，用毫伏表測量C、C/間的電壓U， 就可測得B．若已知其霍爾系數(shù)，并測得U =0.6mV，I=3mA．試求該元件所在處的磁感應強度B的大�。�

Answer 1

【答案】（1）電勢較高，（2）由I=nebdv和得，所以側面的電勢差與其中的電流成正比，（3）0.02T

【解析】

（1）電子在洛倫茲力作用下向側面C移動，故電勢較高

（2）假設定向移動速度為v，

由，q=nebdvt 可得 I=nebdv

穩(wěn)定時有：

可得·

由于B、n、e、d均為定值 ，所以側面的電勢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