在一個很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個電極E、F、M、N，它就成了一個霍爾元件(如圖)，在E、F間通入恒定的電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現(xiàn)了電壓U_H，稱為霍爾電壓．

(1)電流和磁場方向如圖中所示，載流子是電子，M、N兩端中哪端電勢較高？

(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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題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

A

B

B

C

D

BD

AD

AC

AC

一.單選題   二.多選題

三. 簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，共計42分。請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置。

10.(1) 220Ω    3.9 mA      (2)

11.(1)   

�。�2）如圖所示

12.A （略）

B(1)C ， A    (2)1s    上      (3)2r

C(1)BD (2)0.1 不變 (3)4.3(±0.1)×10¹⁴Hz(6.2～6.8)×10^-34Js

四．解答題：本題共3小題，共計47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

13．(1)AB過程：重力做功W₁=mgh    ① 2分

     h=               ② 2分

    平均功率P=              ③2分

由①②③得          ④1分

(2) 設(shè)BC間的水平位移為s,初速度為

                        ⑤2分

由于傾角為45⁰，平拋運動的豎直位移也為s

S=                   ⑥2分

                          ⑦1分

全過程：末速度為              ⑧ 2分

由以上各式得：                   ⑨1分

14． (1)    W_a=m_agd =1.0J                      2分

W_b=m_bgd =0.5J                      2分

（2）b在磁場中勻速運動時：速度為,總電阻R₁=7.5Ω

 b中的電流                ① 2分

 由以上各式得：        ②2分

 同理，a棒：           ③ 1分

 由以上各式得，               ④1分

                             ⑤1分

                               ⑥1分

                        ⑦ 1分

                              ⑧1分

由④⑤⑥⑦⑧得 H_a=      ⑨ 1分   

H_b=m            ⑩  1分

15．（1）M點電勢高                         ①３分

（2）設(shè)前后兩個表面相距為L，電子所受的電場力等于洛侖茲力

                          ②２分

設(shè)材料單位體積內(nèi)電子的個數(shù)為n，材料截面積為s

                                       ③２分

          s=dL　　　　　　　　　　　　　　 �、� 1分

         由②③④得：                      ⑤2分

          令,則               ⑥2分

 (3) 增大電流Ｉ、減小厚度d 和減小截流子的密度       4分