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霍爾效應廣泛應用于半導體材料的測試和研究中，例如應用霍爾效應測試半導體是電子型還是空穴型，研究半導體內載流子濃度的變化等。在霍爾效應實驗中，如圖所示，寬為cm，長為4cm，厚為cm的導體，沿方向通有3A的電流，當磁感應強度的勻強磁場垂直向里穿過平面時，產生了V的霍爾電壓，（已知導體內定向移動的自由電荷是電子），則下列說法正確的是

A．在導體的前表面聚集自由電子，電子定向移動的速率

B．在導體的上表面聚集自由電子，電子定向移動的速率

C．在其它條件不變的情況下，增大的長度，可增大霍爾電壓

D．每立方米的自由電子數為個

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應用于測量和自動控制等領域．

如圖1，將一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產生電勢差，這一現象稱為霍爾效應．其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場E_H，同時產生霍爾電勢差U_H．當電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，E_H和U_H達到穩定值，U_H的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式U_H=R_H

，其中比例系數R_H稱為霍爾系數，僅與材料性質有關．
（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出U_H和E_H的關系式；若半導體材料是電子導電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
（2）已知半導體薄片內單位體積中導電的電子數為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數R_H的表達式．（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近．當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖象如圖3所示．
a．若在時間t內，霍爾元件輸出的脈沖數目為P，請導出圓盤轉速N的表達式．
b．利用霍爾測速儀可以測量汽車行駛的里程．除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設想．

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科目：高中物理 來源： 題型：

霍爾效應廣泛應用于半導體材料的測試和研究中，例如應用霍爾效應測試半導體是電子型還是空穴型，研究半導體內載流子濃度的變化等．在霍爾效應實驗中，如圖所示，ab寬為1cm，ad長為4cm，ae厚為1.0×10^-3cm的導體，沿ad方向通有3A的電流，當磁感應強度B=1.5T的勻強磁場垂直向里穿過abcd平面時，產生了1.0×10^-5V的霍爾電壓，（已知導體內定向移動的自由電荷是電子），則下列說法正確的是（　　）

A、在導體的前表面聚集自由電子，電子定向移動的速率v=

×10^-3（m/s）

B、在導體的上表面聚集自由電子，電子定向移動的速率v=

×10³（m/s）

C、在其它條件不變的情況下，增大ad的長度，可增大霍爾電壓

D、每立方米的自由電子數為n=2.8×10²⁹個

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年福建省三明一中、二中高二上學期期末聯考物理試卷（帶解析） 題型：單選題