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(19分)在一個很小的矩形半導體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，它就成了一個霍爾元件(如圖)，在E、F間通人恒定的電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現了電壓UH，稱為霍爾電壓。

（1）電流和磁場方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢較高?

（2）試證明： ，K為與材料有關的常量。

（3）為了提高霍爾元件的靈敏度，可采用哪些方法?[

 

【答案】

（1）M點電勢高

（2）證明見解析。

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應強度B。

【解析】

（1）M點電勢高。  （3分）

（2）設前后兩個表面相距為L，電子所受的電場力等于洛侖茲力

  (3分) 。

設材料單位體積內電子的個數為n，材料截面積為s，則電流為   (2分) ，

s=dL  (2分)

解得：  (2分)

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應強度B。    (4分)

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

(19分)在一個很小的矩形半導體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，它就成了一個霍爾元件(如圖)，在E、F間通人恒定的電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現了電壓UH，稱為霍爾電壓。

（1）電流和磁場方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢較高?

（2）試證明： ，K為與材料有關的常量。

（3）為了提高霍爾元件的靈敏度，可采用哪些方法?[

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

(19分)（1）為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻，某實驗小組按圖甲所示的電路連好實驗電路圖，合上開關，電流表和電壓表的讀數正常，當將滑動變阻器的滑動觸頭由A端向B端逐漸滑動時，發(fā)現電流表的示數逐漸增大，而電壓表的示數接近1.5V且?guī)缀醪蛔儯钡疆敾瑒佑|頭滑至臨近B端時電壓表的示數急劇變化，這種情況很難讀出電壓數值分布均勻的幾組不同的電流、電壓值，出現上述情況的原因是_________________；改進的辦法是_________________________；改進后，測出幾組電流、電壓的數值，并畫出圖像如圖乙所示，由圖像可知，這個電池的電動勢E =____________V，內電阻r =____________．

（2）某同學和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數k．做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數值記作L0，彈簧下端掛一個50g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作L1；彈簧下端掛兩個50g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作L2；……；掛七個50g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作L7．

①下表記錄的是該同學已測出的6個值，其中有兩個數值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是          和           ．

測量記錄表：

代表符號

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度數值/cm

1.70

3.40

5.10

6.85

8.60

10.3

12.1

13.95

②為充分利用測量數據，該同學將所測得的數值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：cm，cm，cm

請你給出第四個差值：d4 =        ＝         cm．

③根據以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子為：△L＝           ，代入數據解得△L＝            cm．

④計算彈簧的勁度系數k＝           N/m．（g取9.8 m/s2，此空保留兩位有效數字）

 

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科目：高中物理 來源：福建省寧德三縣市一中2010屆高三第二次聯(lián)考（理綜）物理部分 題型：計算題

(19分)在一個很小的矩形半導體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，它就成了一個霍爾元件(如圖)，在E、F間通人恒定的電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現了電壓UH，稱為霍爾電壓。
（1）電流和磁場方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢較高?
（2）試證明：，K為與材料有關的常量。
（3）為了提高霍爾元件的靈敏度，可采用哪些方法?[

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科目：高中物理 來源：2010年重慶市西南師大附中高三年級5月月考（理綜）物理部分 題型：實驗題

(19分)（1）為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻，某實驗小組按圖甲所示的電路連好實驗電路圖，合上開關，電流表和電壓表的讀數正常，當將滑動變阻器的滑動觸頭由A端向B端逐漸滑動時，發(fā)現電流表的示數逐漸增大，而電壓表的示數接近1.5V且?guī)缀醪蛔�，直到當滑動觸頭滑至臨近B端時電壓表的示數急劇變化，這種情況很難讀出電壓數值分布均勻的幾組不同的電流、電壓值，出現上述情況的原因是_________________；改進的辦法是_________________________；改進后，測出幾組電流、電壓的數值，并畫出圖像如圖乙所示，由圖像可知，這個電池的電動勢E = ____________V，內電阻r = ____________．

（2）某同學和你一起探究彈力和彈簧伸長的關系，并測彈簧的勁度系數k．做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數值記作L0，彈簧下端掛一個50g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作L1；彈簧下端掛兩個50g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作L2；……；掛七個50g的砝碼時，指針指示的刻度數值記作L7．
①下表記錄的是該同學已測出的6個值，其中有兩個數值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是          和           ．
測量記錄表：

代表符號
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
刻度數值/cm
1.70
3.40
5.10
6.85
8.60
10.3
12.1
13.95
②為充分利用測量數據，該同學將所測得的數值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：cm，cm，cm
請你給出第四個差值：d4 =        ＝         cm．
③根據以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子為：△L＝           ，代入數據解得△L＝            cm．
④計算彈簧的勁度系數k＝           N/m．（g取9.8 m/s2，此空保留兩位有效數字）

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