Question

如图所示是利用“霍尔元件”测量磁场的磁感应强度的示意图．“霍尔元件”是由半导体材料制成的矩形薄片，它的四边各有一条引线．把它放入匀强磁场中，使薄片平面与磁场方向垂直，A．B两引线与直流电源相连，C．D两引线与电压表相连．已知该半导体材料中单位体积内的自由电荷数为n、每个自由电荷的电量为q，元件的A．B两边距离为A．C．D两边距离为B．厚度为d，通过电流表读出元件中通过的电流为I、从电压表读出电压为U．

 (1)已知磁场方向向下，C．D两引线哪边的电势较高？

(2)求磁感应强度B的大小．

 

Answer 1

（1）如果导电的是正电荷，则它们受到的洛仑兹力方向向里，即D端将积累正电荷，因此D端电势较高．如果导电的是负电荷，则D端将积累负电荷，则C端电势较高．        （2）B=nUqd/I

  

解析:

(1)如果导电的是正电荷，则它们受到的洛仑兹力方向向里，即D端将积累正电荷，因此D端电势较高．如果导电的是负电荷，则D端将积累负电荷，则C端电势较高．

(2)C．D两端各积累一定量的正、负电荷，形成一定的电压后，移动的自由电荷受到的电场力与磁场力平衡，即，

其中电荷移动的速率v可由电流大小求出，即v=I/nqbd．

∴B=nUqd/I．