题目内容
霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中，例如应用霍尔效应测试半导体是电子型还是空穴型，研究半导体内载流子浓度的变化等．在霍尔效应实验中，如图所示，ab宽为1cm，ad长为4cm，ae厚为1.0×10-3cm的导体，沿ad方向通有3A的电流，当磁感应强度B=1.5T的匀强磁场垂直向里穿过abcd平面时，产生了1.0×10-5V的霍尔电压，（已知导体内定向移动的自由电荷是电子），则下列说法正确的是（ ）A、在导体的前表面聚集自由电子，电子定向移动的速率v=
| ||
B、在导体的上表面聚集自由电子，电子定向移动的速率v=
| ||
| C、在其它条件不变的情况下，增大ad的长度，可增大霍尔电压 | ||
| D、每立方米的自由电子数为n=2.8×1029个 |
分析：（1）根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而比较出a、b两端电势的高低．
（2）根据电子所受电场力和洛伦兹力平衡求出电子定向移动的速率．
（3）根据电流的微观表达式，结合电子定向移动的速率求出单位体积内的载流子个数．
（2）根据电子所受电场力和洛伦兹力平衡求出电子定向移动的速率．
（3）根据电流的微观表达式，结合电子定向移动的速率求出单位体积内的载流子个数．
解答：解：A、根据左手定则可得，载流子受力的方向向上，所以向上运动，聚集在上极板上．所以在导体的上表面聚集自由电子．
稳定时载流子，在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡evB=
解得v=
=
=
×10-3m/s．故AB错误；
C、稳定时载流子，在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡evB=
所以在其它条件不变的情况下，增大ab的长度，可增大霍尔电压．故C错误；
D、根据电流的微观表达式得，I=nqSv
则单位体积内的载流子个数n=
=
=2.8×1029个．故D正确．
故选：D
稳定时载流子，在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡evB=
| U |
| ab |
解得v=
| U | ||
B
|
| 1.0×10-5 |
| 1.5×0.01 |
| 2 |
| 3 |
C、稳定时载流子，在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡evB=
| U |
| ab |
D、根据电流的微观表达式得，I=nqSv
则单位体积内的载流子个数n=
| I |
| eSv |
| 3 | ||||||
1.6×10-19×
|
故选：D
点评：解决本题的关键会通过左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷受电场力和洛伦兹力平衡．
练习册系列答案
相关题目
霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中，例如应用霍尔效应测试半导体是电子型还是空穴型，研究半导体内载流子浓度的变化等。在霍尔效应实验中，如图所示，
宽为
cm，
长为4cm，
厚为
cm的导体，沿方向通有3A的电流，当磁感应强度
的匀强磁场垂直向里穿过
平面时，产生了
V的霍尔电压，（已知导体内定向移动的自由电荷是电子），则下列说法正确的是
A．在导体的前表面聚集自由电子，电子定向移动的速率 |
B．在导体的上表面聚集自由电子，电子定向移动的速率 |
| C．在其它条件不变的情况下，增大的长度，可增大霍尔电压 |
D．每立方米的自由电子数为 个 |
宽为
cm，
长为4cm，
厚为
cm的导体，沿
的匀强磁场垂直向里穿过
平面时，产生了
V的霍尔电压，（已知导体内定向移动的自由电荷是电子），则下列说法正确的是
个
宽为
cm，
长为4cm，
厚为
cm的导体，沿
的匀强磁场垂直向里穿过
平面时，产生了
V的霍尔电压，（已知导体内定向移动的自由电荷是电子），则下列说法正确的是
个