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半导体内导电的粒子—“载流子”有两种:自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电...

半导体内导电的粒子—“载流子”有两种:自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子),以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体,以空穴导电为主的半导体叫P型半导体。

图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图,图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时,会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH,霍尔电势差大小满足关系满分5 manfen5.com,其中k为材料的霍尔系数。若每个载流子所带电量的绝对值为e,下列说法中正确的是

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A.如果上表面电势高,则该半导体为P型半导体

B.如果上表面电势高,则该半导体为N型半导体

C.霍尔系数较大的材料,其内部单位体积内的载流子数目较多

D.样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为满分5 manfen5.com

 

AD 【解析】 试题分析:如果半导体为P型半导体,则能自由移动的是带正电的粒子,由左手定则可以判断出粒子偏向上表面,故上表面电势高,选项A正确;如果半导体为N型半导体,则能自由移动的是带负电子,由左手定则可以判断出电子偏向上表面,故上表面电势低,选项B错误;待电流稳定后,粒子在电场力与洛伦兹力的作用下处于平衡状态,故存在:,而电流的大小又可以表示为I=neSv=nebcv,二式整理得:BI=UHnec;又因为,故k=,故霍尔系数k较大的材料,其内部单位体积内的载流子数目较少,选项C错误;由上式还可以推出n=,选项D正确。 考点:霍尔元件。 【名师点晴】在霍尔元件中,带电粒子在电场与磁场力的作用下处于平衡状态,故由此可以列出相应的方程来,如果考虑微观的因素,即将粒子运动的速度与电流相结合即可得出一个综合关系式,再由题中已知的关系式,二者相结合,可以将结果解出来了。  
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考点分析:
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如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,xAxB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是

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A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场

B.A点的电场强度小于B点的电场强度

C.电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=EpA-EpB

D.电子在A点的动能小于在B点的动能

 

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如图所示,水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B。在a点由静止释放一带正电的微粒,释放后微粒沿曲线acb运动,到达b点时速度为零,c点是曲线上离MN板最远的点。已知微粒的质量为m,电荷量为q,重力加速度为g,不计微粒所受空气阻力,则下列说法中正确的是

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A.微粒在a点时加速度方向竖直向下

B.微粒在c点时电势能最大

C.微粒运动过程中的最大速率为满分5 manfen5.com

D.微粒到达b点后将沿原路径返回a点

 

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如图甲所示,带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接。圆环内有垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图乙所示(规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向)。图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E(规定电场方向由P板指向Q板为正方向)随时间t变化情况的是

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图是用电流传感器(电流传感器相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,电源的电动势为E,内阻为r,自感线圈L自感系数足够大,其直流电阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开开关S。在图所示的图象中,可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是

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如图所示,理想变压器原线圈两端的输入电压为220V,副线圈两端接有两只标有“12V,24W”字样的灯泡,当开关S1和S2都闭合时,两灯泡均正常发光。下列说法中正确的是

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A.该变压器原、副线圈的匝数之比应为55:3

B.该变压器原、副线圈的匝数之比应为3:55

C.将开关S1断开,则通过该变压器原线圈的电流将变小

D.将开关S1断开,则该变压器原线圈的输入功率将变小

 

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