如圖所示是利用“霍爾元件”測量磁場的磁感應強度的示意圖．“霍爾元件”是由半導體材料制成的矩形薄片，它的四邊各有一條引線．把它放入勻強磁場中，使薄片平面與磁場方向垂直，A．B兩引線與直流電源相連，C．D兩引線與電壓表相連．已知該半導體材料中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n、每個自由電荷的電量為q，元件的A．B兩邊距離為A．C．D兩邊距離為B．厚度為d，通過電流表讀出元件中通過的電流為I、從電壓表讀出電壓為U．

 (1)已知磁場方向向下，C．D兩引線哪邊的電勢較高？

(2)求磁感應強度B的大�。�

 

（1）如果導電的是正電荷，則它們受到的洛侖茲力方向向里，即D端將積累正電荷，因此D端電勢較高．如果導電的是負電荷，則D端將積累負電荷，則C端電勢較高．        （2）B=nUqd/I

  


解析:

(1)如果導電的是正電荷，則它們受到的洛侖茲力方向向里，即D端將積累正電荷，因此D端電勢較高．如果導電的是負電荷，則D端將積累負電荷，則C端電勢較高．

(2)C．D兩端各積累一定量的正、負電荷，形成一定的電壓后，移動的自由電荷受到的電場力與磁場力平衡，即，

其中電荷移動的速率v可由電流大小求出，即v=I/nqbd．

∴B=nUqd/I．

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(1)已知磁場方向向下，C．D兩引線哪邊的電勢較高？

(2)求磁感應強度B的大小．

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A．霍爾電壓UN僅與材料有關
B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則M側面的電勢高
C．僅增大磁感應強度時，霍爾電壓UN變大
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