题目内容
【题目】在一个很小的厚度为d的矩形半导体薄片上,制作四个电极 E、F、M、N,它就成了一个霍尔元件,如图所示。在E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,则薄片中的载流子(形成电流的自由电荷)就在洛伦兹力的作用下,向着与电流和磁场都垂直的方向漂移,使M、N 间出现了电压,称为霍尔电压UH。可以证明UH=kIB/d,k为霍尔系数,它的大小与薄片的材料有关。下列说法正确的是
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A. 若M的电势高于N的电势,则载流子带正电
B. 霍尔系数k较大的材料,其内部单位体积内的载流子数目较多
C. 借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计(测定磁感应强度)
D. 霍尔电压UH越大,载流子受到磁场的洛仑兹力越小
【答案】C
【解析】根据左手定则可知正流子向N偏转,即N带正电,N的电势高于M的电势,A错误;设上下两个表面相距为L,电子所受的电场力等于洛仑兹力
,设材料单位体积内电子的个数为n,材料截面积为S,
,
,联立解得:
,令
,则
,所以根据
可知单位体积内的载流子数目,随着霍尔系数越大,而越小,B错误;根据
可得
,故借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计(测定磁感应强度),C正确;载流子受到的洛伦兹力
,霍尔电压UH越大,载流子受到磁场的洛仑兹力越大,D错误.
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