Question

如圖所示是利用“霍爾元件”測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的示意圖．“霍爾元件”是由半導(dǎo)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(qiáng)磁場(chǎng)中，使薄片平面與磁場(chǎng)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(dǎo)體材料中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n、每個(gè)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(guò)電流表讀出元件中通過(guò)的電流為I、從電壓表讀出電壓為U．

(1)已知磁場(chǎng)方向向下，C．D兩引線哪邊的電勢(shì)較高？
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．
 

Answer 1

（1）如果導(dǎo)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(shì)較高．如果導(dǎo)電的是負(fù)電荷，則D端將積累負(fù)電荷，則C端電勢(shì)較高．       （2）B=nUqd/I

(1)如果導(dǎo)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(shì)較高．如果導(dǎo)電的是負(fù)電荷，則D端將積累負(fù)電荷，則C端電勢(shì)較高．
(2)C．D兩端各積累一定量的正、負(fù)電荷，形成一定的電壓后，移動(dòng)的自由電荷受到的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力平衡，即，
其中電荷移動(dòng)的速率v可由電流大小求出，即v=I/nqbd．
∴B=nUqd/I．