- 霍尔效应及其应用
- 共14题
7．如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上。由于磁场的作用，则（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
10．半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空
图12为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系
A如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体
B如果上表面电势高，则该半导体为N型半导体
C霍尔系数较大的材料，其内部单位体积内的载流子数目较多
D样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为
正确答案
解析
试题分析：如果半导体为P型半导体，则能自由移动的是带正电的粒子，由左手定则可以判断出粒子偏向上表面，故上表面电势高，选项A正确；如果半导体为N型半导体，则能自由移动的是带负电子，由左手定则可以判断出电子偏向上表面，故上表面电势低，选项B错误；待电流稳定后，粒子在电场力与洛伦兹力的作用下处于平衡状态，故存在：
考查方向
解题思路
在霍尔元件中，带电粒子在电场与磁场力的作用下处于平衡状态，故由此可以列出相应的方程来，如果考虑微观的因素，即：将粒子运动的速度与电流相结合，即可得出一个综合关系式，再由题中已知的关系式，二者相结合，可以将结果解出来了。
易错点
半导体不熟悉，蒙了；霍尔元件、霍尔效应不理解，不能建立模型。
知识点
7．电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”，属于传感器非接触控制。转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲。开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙。转把转动永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电势差，已知电势差与车速关系如图丙，以下关于“霍尔转把”叙述正确的是( )
正确答案
解析
结合图甲和图乙分析，若永磁铁上下表面分别为N、S极，则霍尔器件中磁场方向也由上至下，此时若对霍尔器件的上下表面间加一定的电压，则霍尔器件中的带电粒子受力方向为前后方向，无法产生附加电场（电势差）影响输出电压。所以A、C错误，应使永磁铁的N、S极在左右方向，从而使产生的附加电场方向与对霍尔器件加的电压产生的电场方向叠加，从而影响输出电压。而当顺时针旋转把手时，附加电场增加，电动车加速，BD正确。
考查方向
解题思路
根据霍尔元件原理“磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象”分析题给信息及示意图。
易错点
带电粒子在复合场中的运动规律，速度选择器的变式
知识点
18．导体导电是导体中自由电荷定向移动的结果，这些可以定向移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是电子．现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子．如果把某种导电材料制成长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与长方体的前后侧面垂直，当长方体中通有向右的电流I时，测得长方体的上下表面的电势分别为φ上和φ下，则
正确答案
解析
A、如果是N型半导体，载流子是负电荷，根据左手定则，负电荷向下偏，则下表面带负电，则φ上＞φ下．如果是金属导体，载流子为电子，同样可得出φ上＞φ下所以不能确定长方体一定是N型半导体，故A错误；B、同理由选项A分析可知，当φ上＞φ下时，长方体可导是N型半导体或是金属导体，所以选项B错误；C、如果是P型半导体，载流子是正电荷，根据左手定则，正电荷向下偏，则下表面带正电，则φ上＜φ下，如果是金属导体或N型半导体，则移动的自由电子，根据左手定则，负电荷向下偏，则下表面带负电，则φ上＞φ下，故C正确； D、如果是金属导体或N型半导体，则移动的自由电子，根据左手定则，负电荷向下偏，则下表面带负电，则φ上＞φ下．所以长方体可能是金属导体故D正确；故选：CD
考查方向
解题思路
如果是P型半导体，载流子是正电荷，如果是N型半导体，载流子为电子．抓住电荷在洛伦兹力作用下发生偏转，在上下表面产生电势差，从而确定电势的高低。
易错点
本题的关键理清是什么电荷移动，运用左手定则判断出电荷的偏转方向，从而确定电势的高低.
知识点
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