Question

【題目】霍爾元件可以用來檢測磁場及其變化，測量霍爾元件所處區域的磁感應強度B的實驗電路如圖所示：

（1）制造霍爾元件的半導體參與導電的自由電荷帶負電，電流從乙圖中霍爾元件左側流入，右側流出，所測磁場的方向豎直向下，霍爾元件 （填“前”或“后”）表面電勢高；

（2）已知霍爾元件單位體積內自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q，霍爾元件長為a，寬為b，高為h，為測量霍爾元件所處區域的磁感應強度B，還必須測量的物理量有 （寫出具體的物理量名稱及其符號），計算式B= 。

Answer 1

【答案】（1）前；（2）；必須測量的物理量有：電壓表讀數U，電流表讀數I；

【解析】

試題分析：（1）磁場是直線電流產生，根據安培定則，磁場方向向下；電流向右，根據左手定則，安培力向內，載流子是負電荷，故后表面帶負電，前表面帶正電，故前表面電勢較高；

（2）前后表面的厚度為a，最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有：

根據電流微觀表達式，有：I=neSv=nq（bh）v

聯立解得：；故還必須測量的物理量有：電壓表讀數U，電流表讀數I；