- 霍尔效应及其应用
- 共370题
（1）若半导体材料是自由电子导电的，请判断图1中______端（填c或f）的电势高；
（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数RH的表达式______．（通过横截面积S的电流I=nevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率．
正确答案
C
解析
解：（1）电流的方向水平向右时，电子向左定向移动，根据左手定则，电子向f面偏转．f面得到电子带负电，c面失去电子带正电，所以C端的电势高．
（2）最终电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等，设半导体薄片的宽带为a，有
根据电流I=nevS，v=
所以
则尔系数RH=
故本题答案为：（1）C，（2）
A稳定后导体中自由电子的速度为
B为保持通入该强度的电流，则需要在左右两侧面AA′上加恒定电压，该电压值为
C导体后侧面的电势低于前侧面的电势
D若稳定后测得导体前后侧面的电压为U，则所加磁场的磁感应强度是
正确答案
解析
解：C、电子定向移动的方向沿x轴负向，所以电子向前表面偏转，则前表面带负电，后表面失去电子带正电，后侧面的电势较高，故C错误；
A、稳定后电子受洛伦兹力和电场力平衡，有：
evB=e
电流的微观表达式为：
I=neSv
其中：S=ab
联立解得：
v=
B、为保持通入该强度的电流，则需要在左右两侧AA′上加恒定电压，根据欧姆定律，有：
UAA′=IR
根据电阻定律，有：
R=ρ
联立解得：
UAA′=
D、若稳定后测得导体前后侧面的电压为U，稳定后电子受洛伦兹力和电场力平衡，有：
evB=e
电流的微观表达式为：
I=neSv
其中：S=ab
联立解得：
B=
故选：B．
正确答案
解析
解：A、正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏．所以前表面比后表面电势低．故A、B错误．
C、Q=
D、最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有qE=qvB，即
故选：CD．
正确答案
解析
解：A、根据左手定则，知自由电子向上偏转，则上表面带负电，下表面带正电，下表面的电势高于上表面．故A错误，B正确．
C、根据电流的微观表达式：I=neSv=nedhv可知，h增大时，载流金属导体中的载流子运动的速度减小；
根据evB=e
故选：BD．
正确答案
解析
解：A、后表面电势高于前表面，则两表面间形成电势差．故A正确．
B、根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，知后表面的电势一定高于前表面的电势，前后表面的电势差不为零．故B错误．
C、最终离子受电场力和洛伦兹力平衡，有：qvB=q
得：v=
Q=vS=vbc=
故选：AC．
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