Question

【題目】中國科學家發現了量子反常霍爾效應，楊振寧稱這一發現是諾貝爾獎級。如圖所示，厚度為h，寬度為d的金屬導體，當磁場方向與電流方向（自由電子定向移動形成電流）垂直時在上下表面會產生電勢差，這種現象稱為霍爾效應。下列說法正確的是：（　　）

A.自由電子水平向右定向移動

B.下表面的電勢高于上表面

C.增大h時，上下表面的電勢差增大

D.增大d時，上下表面的電勢差增大

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．根據電流的產生規律可知，正電荷定向移動的方向為電流方向，負電荷定向移動的方向為電流的反方向，題中電流從左到右，則自由電子水平向左定向移動，故A錯誤；
B．根據左手定則，知自由電子向上偏轉，則上表面帶負電，下表面帶正電，下表面的電勢高于上表面，故B正確；
CD．穩定后，上下表面產生電勢差，自由電子受力平衡

根據電流的微觀表達式

I=neSv=nedhv

可知

則電勢差與h無關，增大d，電勢差減小，故CD錯誤。
故選B。