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霍爾效應是指在置于磁場中的導體或半導體通入_____，若電流垂直磁場，則在與磁場和電流都垂直的方向上會出現一個__________。

 

【答案】

電流  電勢差

【解析】

試題分析：霍爾效應的本質是固體材料中的載流子在外加磁場中運動時，因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發(fā)生偏移，并在材料兩側產生電荷積累，形成垂直于電流方向的電場，最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡，從而在兩側建立起一個穩(wěn)定的電勢差即霍爾電壓。

在磁場作用下使通過磁場的等離子體正、負帶電粒子分離后積聚于兩個極板形成電源電動勢。這就是磁流體發(fā)電機的工作原理。

考點：本題考查了對霍爾效應理解。

點評：霍爾效應是磁電效應的一種，這一現象是霍爾于1879年在研究金屬的導電機構時發(fā)現的。后來發(fā)現半導體、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，利用這現象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業(yè)自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。流體中的霍爾效應是研究“磁流體發(fā)電”的理論基礎解釋

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產生電勢差，這一現象稱為霍爾效應．如圖某薄片中通以向右的電流I，薄片中的自由電荷電子受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產生霍爾電勢差UH．當電荷所受的電場力和洛倫茲力處處相等時，EH和UH達到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式UH=RH
IBd
，其中比例系數RH稱為霍爾系數，僅與材料性質有關．
（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出UH和EH的關系式；并判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
（2）已知半導體薄片內單位體積中導電的電子數為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數RH的表達式（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的半徑為R，周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近，如圖所示．當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈動信號圖象如圖3所示．若在時間t內，霍爾元件輸出的脈沖數目為P，請導出圓盤邊緣線速度的表達式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，金屬板放在垂直于它的勻強磁場中，當金屬板中有電流通過時，在金屬板的上表面A和下表面A′之間會出現電勢差，這種現象稱為霍爾效應．若勻強磁場的磁感應強度為B，金屬板寬度為h、厚度為d，通有電流I，穩(wěn)定狀態(tài)時，上、下表面之間的電勢差大小為U．則下列說法中正確的是（　�。�
A、在上、下表面形成電勢差的過程中，電子受到的洛侖茲力方向向下
B、達到穩(wěn)定狀態(tài)時，金屬板上表面A的電勢高于下表面A′的電勢
C、只將金屬板的厚度d減小為原來的一半，則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)?span id="kfffgk6" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
U
2
D、只將電流I減小為原來的一半，則上、下表面之間的電勢差大小變?yōu)?span id="wuur5ln" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
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2

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

霍爾效應是指在置于磁場中的導體或半導體通入________，若電流垂直磁場，則在與磁場和電流都垂直的方向上會出現一個________。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年重慶八中高三（下）第七次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產生電勢差，這一現象稱為霍爾效應．如圖某薄片中通以向右的電流I，薄片中的自由電荷電子受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產生霍爾電勢差UH．當電荷所受的電場力和洛倫茲力處處相等時，EH和UH達到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式，其中比例系數RH稱為霍爾系數，僅與材料性質有關．
（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出UH和EH的關系式；并判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
（2）已知半導體薄片內單位體積中導電的電子數為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數RH的表達式（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的半徑為R，周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近，如圖所示．當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈動信號圖象如圖3所示．若在時間t內，霍爾元件輸出的脈沖數目為P，請導出圓盤邊緣線速度的表達式．

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