Question

【題目】在一個很小的厚度為d的矩形半導體薄片上，制作四個電極 E、F、M、N，它就成了一個霍爾元件，如圖所示。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，則薄片中的載流子（形成電流的自由電荷）就在洛倫茲力的作用下，向著與電流和磁場都垂直的方向漂移，使M、N 間出現了電壓，稱為霍爾電壓UH。可以證明UH=kIB/d，k為霍爾系數，它的大小與薄片的材料有關。下列說法正確的是

A. 若M的電勢高于N的電勢，則載流子帶正電

B. 霍爾系數k較大的材料，其內部單位體積內的載流子數目較多

C. 借助霍爾元件能夠把電壓表改裝成磁強計（測定磁感應強度）

D. 霍爾電壓UH越大，載流子受到磁場的洛侖茲力越小

Answer 1

【答案】C

【解析】根據左手定則可知正流子向N偏轉，即N帶正電，N的電勢高于M的電勢，A錯誤；設上下兩個表面相距為L，電子所受的電場力等于洛侖茲力，設材料單位體積內電子的個數為n，材料截面積為S，，，聯立解得：，令，則，所以根據可知單位體積內的載流子數目，隨著霍爾系數越大，而越小，B錯誤；根據可得，故借助霍爾元件能夠把電壓表改裝成磁強計（測定磁感應強度），C正確；載流子受到的洛倫茲力，霍爾電壓UH越大，載流子受到磁場的洛侖茲力越大，D錯誤．