(19分)在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，它就成了一個(gè)霍爾元件(如圖)，在E、F間通人恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M、N間出現(xiàn)了電壓UH，稱為霍爾電壓。

（1）電流和磁場(chǎng)方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢(shì)較高?

（2）試證明： ，K為與材料有關(guān)的常量。

（3）為了提高霍爾元件的靈敏度，可采用哪些方法?[

 

【答案】

（1）M點(diǎn)電勢(shì)高

（2）證明見(jiàn)解析。

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應(yīng)強(qiáng)度B。

【解析】

（1）M點(diǎn)電勢(shì)高。  （3分）

（2）設(shè)前后兩個(gè)表面相距為L，電子所受的電場(chǎng)力等于洛侖茲力

  (3分) 。

設(shè)材料單位體積內(nèi)電子的個(gè)數(shù)為n，材料截面積為s，則電流為   (2分) ，

s=dL  (2分)

解得：  (2分)

（3）增大電流I、減小厚度d和減小載流子的密度、增加磁感應(yīng)強(qiáng)度B。    (4分)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(19分)在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，它就成了一個(gè)霍爾元件(如圖)，在E、F間通人恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M、N間出現(xiàn)了電壓UH，稱為霍爾電壓。

（1）電流和磁場(chǎng)方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢(shì)較高?

（2）試證明： ，K為與材料有關(guān)的常量。

（3）為了提高霍爾元件的靈敏度，可采用哪些方法?[

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

(19分)（1）為了測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某實(shí)驗(yàn)小組按圖甲所示的電路連好實(shí)驗(yàn)電路圖，合上開(kāi)關(guān)，電流表和電壓表的讀數(shù)正常，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5V且?guī)缀醪蛔�，直到�?dāng)滑動(dòng)觸頭滑至臨近B端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變化，這種情況很難讀出電壓數(shù)值分布均勻的幾組不同的電流、電壓值，出現(xiàn)上述情況的原因是_________________；改進(jìn)的辦法是_________________________；改進(jìn)后，測(cè)出幾組電流、電壓的數(shù)值，并畫(huà)出圖像如圖乙所示，由圖像可知，這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E =____________V，內(nèi)電阻r =____________．

（2）某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k．做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；……；掛七個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7．

①下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是          和           ．

測(cè)量記錄表：

代表符號(hào)

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度數(shù)值/cm

1.70

3.40

5.10

6.85

8.60

10.3

12.1

13.95

②為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：cm，cm，cm

請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：d4 =        ＝         cm．

③根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子為：△L＝           ，代入數(shù)據(jù)解得△L＝            cm．

④計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k＝           N/m．（g取9.8 m/s2，此空保留兩位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來(lái)源：福建省寧德三縣市一中2010屆高三第二次聯(lián)考（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

(19分)在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，它就成了一個(gè)霍爾元件(如圖)，在E、F間通人恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M、N間出現(xiàn)了電壓UH，稱為霍爾電壓。
（1）電流和磁場(chǎng)方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢(shì)較高?
（2）試證明：，K為與材料有關(guān)的常量。
（3）為了提高霍爾元件的靈敏度，可采用哪些方法?[

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科目：高中物理 來(lái)源：2010年重慶市西南師大附中高三年級(jí)5月月考（理綜）物理部分 題型：實(shí)驗(yàn)題

(19分)（1）為了測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某實(shí)驗(yàn)小組按圖甲所示的電路連好實(shí)驗(yàn)電路圖，合上開(kāi)關(guān)，電流表和電壓表的讀數(shù)正常，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5V且?guī)缀醪蛔�，直到�?dāng)滑動(dòng)觸頭滑至臨近B端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變化，這種情況很難讀出電壓數(shù)值分布均勻的幾組不同的電流、電壓值，出現(xiàn)上述情況的原因是_________________；改進(jìn)的辦法是_________________________；改進(jìn)后，測(cè)出幾組電流、電壓的數(shù)值，并畫(huà)出圖像如圖乙所示，由圖像可知，這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E = ____________V，內(nèi)電阻r = ____________．

（2）某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k．做法是先將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；……；掛七個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7．
①下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符號(hào)分別是          和           ．
測(cè)量記錄表：

代表符號(hào)
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
刻度數(shù)值/cm
1.70
3.40
5.10
6.85
8.60
10.3
12.1
13.95
②為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了三個(gè)差值：cm，cm，cm
請(qǐng)你給出第四個(gè)差值：d4 =        ＝         cm．
③根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子為：△L＝           ，代入數(shù)據(jù)解得△L＝            cm．
④計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k＝           N/m．（g取9.8 m/s2，此空保留兩位有效數(shù)字）

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