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电磁感应现象的综合应用
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一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示．已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e．将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴方向
网友投稿 2023-04-20 00:00:00 零零社区
◎ 题目
一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示．已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e．将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I．
（1）此元件的CC′两个侧面中，哪个面电势高？
（2）试证明在磁感应强度一定时，此元件的CC′两个侧面的电势差与其中的电流成正比
（3）磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器．其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C，间的电压U
CC′
，就可测得B．若已知其霍尔系数
k=
1
ned
=10mV/mA?T
．并测得U
CC′
=0.6mV，I=3mA．试求该元件所在处的磁感应强度B的大小．
◎ 答案
（1）电流沿x轴正方向，知电子流动的方向沿x轴负方向，根据左手定则，知电子向C侧面偏转，所以C侧面得到电子带负电，C′侧面失去电子带正电．故C'面电势较高．
（2）当电子受力平衡时有：
e
U
d
=evB
．得U=vBd．电流的微观表达式I=nevS=nevbd．所以v=Inebd．U=
I
nebd
×Bd=
B
ned
I
．知两个侧面的电势差与其中的电流成正比．
（3）U
CC′
=
B
ned
I，则B=
ned
U
CC′
I
=
U
CC′
KI
=
0.6
10×3
T=0.02T
故该元件所在处的磁感应强度B的大小为0.02T．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“一块N型半导体薄片（称霍尔元件），其横载面为矩形，体积为b×c×d，如图所示．已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e．将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿Z轴方向…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/454766.html
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