题目内容
载流子浓度（单位体积内自由电荷的个数）是半导体材料的重要参数，工艺上通过控制三价或者五价掺杂原子的浓度，来控制P型或者N型半导体的载流子浓度．利用霍尔效应可以测量载流子的浓度或者类型．如图所示一块半导体材料样品，高为d宽为b，均匀磁场垂直于样品表面，磁感应强度为B，样品中通过的电流为I，现在测得霍尔电压为UH，每个自由电荷所带电荷大小为e，下列说法中正确的是（ ）分析：根据带电粒子在磁场中垂直磁场方向运动，受到洛伦兹力作用，使其偏转，从而导致前后表面出现电势差，由电势的高低来确定载流子的电性；根据电场力与洛伦兹力相平衡时，则可确定载流子浓度．
解答：解：A、若载流子带正电，根据题意可知，载流子受到的洛伦兹力垂直B向外，即向前表面偏转，导致前表面的电压高于后表面，故A正确；
B、若载流子带负电，根据题意可知，载流子受到的洛伦兹力垂直B向外，即向前表面偏转，导致前表面的电压低于后表面，故B错误；
C、当电场力与洛伦兹力相平衡时，则有：Bev=e
，
设单位体积内自由电荷的个数为n，则有：
=
=I；
由以上两式可解得：n=
；故C正确，D错误；
故选：AC
B、若载流子带负电，根据题意可知，载流子受到的洛伦兹力垂直B向外，即向前表面偏转，导致前表面的电压低于后表面，故B错误；
C、当电场力与洛伦兹力相平衡时，则有：Bev=e
| UH |
| b |
设单位体积内自由电荷的个数为n，则有：
| Q |
| t |
| n?vt?b?d |
| t |
由以上两式可解得：n=
| BI |
| UHde |
故选：AC
点评：考查粒子受到电场力与洛伦兹力的平衡问题，理解前后表面的电压大于零的含义，注意正确建立物理模型，这是解出载流子浓度的前提条件．
练习册系列答案
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半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的材料．参与半导体导电的粒子--载流子有两种：自由电子和空穴，自由电子导电是大家所熟悉的，不过半导体中的自由电子浓度比金属中小得多．“空穴”可以看成是带正电粒子，空穴的定向移动也形成电流，那就是空穴导电，这样我们就可以以参与导电的载流子不同而将半导体分为两类：P型半导体和N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体．如图所示，是为了检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的装置示意图，图中一块半导体样品板放在垂直于板平面水平向里的匀强磁场中，当有大小为I的恒定电流垂直于磁场方向通过样品板时，在板的上、下两个侧面之间会产生个恒定的电势差U1-U2．
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