(2004•连云港模拟)一种半导体材料称为“霍尔材料”,用它制成的元件称为“霍尔元件”,这种材料有可定向移动的电荷,称为
1个回答

解题思路:(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.

(1)根据左手定则,电子向bc端偏转,则ad端带正电,知ad端电势高.

(2)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

qvB=q

U

ab

解得v=

U

Bab=

1.0×10−5

2.0×1.0×10−2m/s=5×10−4m/s.

(3)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

qSv=

3.0

1.6×10−19×1.0×10−2×1.0×10−3×5×10−4/m3=3.75×1027/m3.

答:(1)ad端电势高.

(2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率为5×10-4m/s.

(3)这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为为3.75×1027/m3

点评:

本题考点: 霍尔效应及其应用.

考点点评: 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.