通有电流 I 的金属或半导体板置于磁感强度为 B 的均匀磁场中,磁场的方向和电流方向垂直,在金属板的第三对表面间就显示出横向电势差 U H 的现象称为霍耳效应.U H 就称为霍耳电势差.
实验测定,霍耳电势差的大小,和电流 I 及磁感强度B成正比,而与板的厚度d 成反比.即霍耳电势差 UH = RHIB/d ,
一块N型半导体样品的体积为a*b*c,A,C',A',C,为其四个侧面,已知半导体样品单位体积中的电子数为n,电阻率为p,电子的电荷量为e,将半导体放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,并沿x方向通有电流I,求:1.在半导体AA'两个侧面的电压是多少?2.半导体中的自由电子定向移动的平均速率是多少?3.C,C'两个侧面哪个面电势较高?4.若测得C,C'两面的电势差为U,匀强磁场的磁感应强度是多少?急.请注意：就是一个长方体,长为c,宽为b,高为a,x轴与c共线,y轴与b共线,z轴与a共线,三轴交于一点.| ⑴ 电势较高，（2）由I=nebdv和 得 ，所以侧面的电势差与其中的电流成正比，（3）0.02T |
| 试题分析：⑴电子在洛伦兹力作用下向侧面C移动，故 电势较高 （2）假设定向移动速度为v， 由 ，q="nebdvt" 可得 I=nebdv 稳定时有： 可得 · 由于B、n、e、d均为定值 ，所以侧面的电势差与其中的电流成正比 （3）由上可知 代入数据可得：B=0.02T 点评：本题中左手定则判定电子的偏转方向，找到电势高的面，随着电荷的积累，两面间电压增大，最终稳定后电子在洛伦兹力和电场力的作用下处于平衡，根据平衡，结合电流的微观表达式，可得出两个侧面的电势差与其中的电流的关系． |
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