Question

【题目】霍尔元件可以用来检测磁场及其变化，测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B的实验电路如图所示：

（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件左侧流入，右侧流出，所测磁场的方向竖直向下，霍尔元件 （填“前”或“后”）表面电势高；

（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，霍尔元件长为a，宽为b，高为h，为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，还必须测量的物理量有 （写出具体的物理量名称及其符号），计算式B= 。

Answer 1

【答案】（1）前；（2）；必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I；

【解析】

试题分析：（1）磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向右，根据左手定则，安培力向内，载流子是负电荷，故后表面带负电，前表面带正电，故前表面电势较高；

（2）前后表面的厚度为a，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：

根据电流微观表达式，有：I=neSv=nq（bh）v

联立解得：；故还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I；