【題目】半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子—“載流子有兩種:自由電子和空穴(空穴可視為能自由移動(dòng)帶正電的粒子),以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體,以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體。圖為檢驗(yàn)半導(dǎo)體材料的類型和對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)試的原理圖,圖中一塊長(zhǎng)為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過(guò)樣品板時(shí),會(huì)在與z軸垂直的兩個(gè)側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差UH,霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系,其中k為材料的霍爾系數(shù)。若每個(gè)載流子所帶電量的絕對(duì)值為e,下列說(shuō)法中正確的是(

A. 如果上表面電勢(shì)高,則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體

B. 霍爾系數(shù)越大的材料,其內(nèi)部單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目越多

C. 若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向,則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小。

D. 若將電流方向改為沿z軸正方向,則在垂直x軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變大。

【答案】AC

【解析】

根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性,根據(jù)最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡列式,再根據(jù)電流的微觀表達(dá)式列式,最后聯(lián)立求解即可.

電流向右,磁場(chǎng)垂直向內(nèi),若上表面電勢(shì)高,即帶正電,故粒子受到的洛倫茲力向上,故載流子是帶正電的空穴,是P型半導(dǎo)體,故A正確;最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡,有:evB=e電流的微觀表達(dá)式為:I=nevS;且霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系UH=k,聯(lián)立解得:,單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目,隨著霍爾系數(shù)越大,而越小,故B錯(cuò)誤;若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向,則平衡時(shí):evB=e,解得U=Bdv,則d由原來(lái)的b變?yōu)?/span>c,減小,此時(shí)的電勢(shì)差產(chǎn)生在前表面和后表面,則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤故選AC。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在第象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第、象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。有一個(gè)帶正電的粒子質(zhì)量為m帶電量為q以垂直于x軸的初速度v0x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,并且恰好與y軸的正方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng),又恰好垂直進(jìn)入第象限的磁場(chǎng)。已知OP之間的距離為d。求:

1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;

2)帶電粒子在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí),在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上,副線圈接有R=55的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為4:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是(

A. 原線圈的輸入功率為

B. 電流表的讀數(shù)為0.25A

C. 電壓表的讀數(shù)為

D. 副線圈輸出交流電的周期為50s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示, AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌, 兩導(dǎo)軌間的距離為L, 導(dǎo)軌平面與水平面的夾角是θ, 在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜面向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng), 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. 在導(dǎo)軌的AC端連接一個(gè)阻值為R的電阻,導(dǎo)軌的電阻不計(jì).一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab, 電阻為r 質(zhì)量為m, 從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑, 下滑高度為H時(shí)達(dá)到最大速度。不計(jì)摩擦,求在此過(guò)程中:

(1)ab 棒的最大速度

(2)通過(guò)電阻R的熱量

(3)通過(guò)電阻R的電量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,導(dǎo)體棒ab沿水平面內(nèi)的光滑導(dǎo)線框向右做勻速運(yùn)動(dòng),速度v=15m/s.電阻R=4Ω,線框、電流表和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。線框?qū)?/span>L=0.4m,處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為0.6A.求:

(1)導(dǎo)體棒ab切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.

(2)L的電阻值.

(3)若將開(kāi)關(guān)S閉合,電流表示數(shù)變?yōu)槎嗌?/span>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】12分)一帶電量q=6.4×10-19C、質(zhì)量m=1.6×10-25㎏的初速度為零的粒子,經(jīng)電壓U=200V的加速電場(chǎng)加速后,沿垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入E=1.0×103V/m均勻偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知粒子在穿越偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程中沿場(chǎng)強(qiáng)方向的位移為5㎝,不計(jì)粒子所受重力,求:

1)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)平行板的板長(zhǎng);(2)粒子穿越偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程中偏角的正切。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)如圖所示,圖中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出的,沿木板滑行,橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W。當(dāng)用2條、3……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3……實(shí)驗(yàn)時(shí)(每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致),每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。

(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺和________(交流直流”)電源。

(2)實(shí)驗(yàn)中,小車(chē)會(huì)受到摩擦力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦力,則下面操作正確的是______

A.放開(kāi)小車(chē),能夠自由下滑即可

B.放開(kāi)小車(chē),能夠勻速下滑即可

C.放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē),能夠自由下滑即可

D.放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē),能夠勻速下滑即可

(3)在正確操作的情況下,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)下圖所示的紙帶回答)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為LN匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其ab邊與磁場(chǎng)的右邊界重合。線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成,它的總電阻為R,F(xiàn)將線框以恒定速度v水平向右勻速拉出磁場(chǎng)。此過(guò)程中保持線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,拉力在線框平面內(nèi)切與ab邊垂直,且bc邊始終與磁場(chǎng)的右邊界保持垂直。求在線框被拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中

(1)線框內(nèi)的電流大小;

(2)ab兩端的電壓;

(3)線框中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,AB為豎直半圓軌道的豎直直徑,軌道半徑R=0.9m,軌道B端與水平面相切,質(zhì)量m=1kg的光滑小球從水平面以初速度V0向B滑動(dòng),取g=10m/s2

(1)若V0=6m/s,求小球經(jīng)軌道最低點(diǎn)B瞬間對(duì)軌道的壓力為多少?

(2)若小球剛好能經(jīng)過(guò)A點(diǎn),則小球在A點(diǎn)的速度至少為多大?小球離開(kāi)A點(diǎn)后在水平面的落點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為多少?

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