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霍尔效应是指在置于磁场中的导体或半导体通入________,若电流垂直磁场,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个________。

电流    电势差
试题分析:霍尔效应的本质是固体材料中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。
在磁场作用下使通过磁场的等离子体正、负带电粒子分离后积聚于两个极板形成电源电动势。这就是磁流体发电机的工作原理。
考点:本题考查了对霍尔效应理解。
点评:霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。流体中的霍尔效应是研究“磁流体发电”的理论基础解释
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.如图某薄片中通以向右的电流I,薄片中的自由电荷电子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力和洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH
IBd
,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关.
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;并判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的半径为R,周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近,如图所示.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图象如图3所示.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘边缘线速度的表达式.

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科目:高中物理 来源:2012年粤教版高中物理选修3-2 3.5用传感器测磁感应强度练习卷(解析版) 题型:填空题

霍尔效应是指在置于磁场中的导体或半导体通入_____,若电流垂直磁场,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个__________。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

关于磁通量的描述,下列说法正确的是:


  1. A.
    置于磁场中的一个平面,当平面垂直磁场时穿过平面的磁通量最大;
  2. B.
    如果穿过某平面的磁通量为零,则该处的磁感应强度不一定为零;
  3. C.
    若穿过平面的磁通量最大,则该处的磁感应强度一定最大;
  4. D.
    将一平面置于匀强磁场中的任何位置,穿过该平面的磁通量总是相等。

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年重庆八中高三(下)第七次月考物理试卷(解析版) 题型:解答题

一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.如图某薄片中通以向右的电流I,薄片中的自由电荷电子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力和洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关.
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;并判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的半径为R,周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近,如图所示.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图象如图3所示.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘边缘线速度的表达式.

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