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有一种半导体材料称为“霍尔材料”,用它制成的元件称为霍尔元件,这种材料有可定向移...

有一种半导体材料称为霍尔材料,用它制成的元件称为霍尔元件,这种材料有可定向移动的电荷,称为载流子,每个载流子的电荷量大小为.霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用,如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以自动控制升降电动机的电源的通断等.在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽,长,厚,水平放置在竖直向上的磁感应强度的匀强磁场中,bc方向通有的电流,如图所示,由于磁场的作用,稳定后,在沿宽度方向上产生的横向电压.

1)假定载流子是电子,adbc两端面中哪端电势较高?

2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率多大?

3)这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为多少?

 

(1)ad(2)(3)个 【解析】 (1)由于假定“霍尔材料”内的载流子是电子,所以当电流方向沿bc方向时,载流子沿cb方向做定向移动,由左手定则可以判定载流子所受的洛伦兹力方向由ad面指向bc面,因而电子聚集到bc面,使bc面带上负电,ad面由于失去电子而带上正电,故ad面电势比bc面电势高; (2)在磁场作用下稳定后,载流子在沿宽度方向上受到的洛伦兹力和电场力平衡,由平衡条件可得 解得薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率 (3)根据电流的微观表达式得这块“霍尔材料”中单位体积内的载流子个数 个  
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在温控电路中通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示的电路R1为定值电阻R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器.当环境温度降低时(  )

A.电容器C的带电荷量增大

B.电压表的读数增大

C.电容器C两极板间的电场强度减小

D.R1消耗的功率增大

 

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A.温度不变,光照增强

B.温度升高,光照不变

C.温度降低,光照增强

D.温度升高,光照减弱

 

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A. B. C. D.

 

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霍尔元件是实际生活中的重要元件之一,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示为一长度一定的霍尔元件,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,在元件中通入图示从EF方向的电流I,其中元件中的载流子是带负电的电荷,下列说法中正确的是(    )

A.该元件能把电学量转化为磁学量

B.该元件C面的电势高于D面的

C.如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度,应保持工作面水平

D.如果流过霍尔元件的电流大小不变,则元件CD面的电势差与磁场的磁感应强度成正比

 

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如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻随温度t变化的图线如图乙所示,电流表为值班室的显示器,ab之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是(  )

A.I变大,U变大 B.I变大,U变小

C.I变小,U变大 D.I变小,U变小

 

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