Question

6．霍爾元件廣泛應用于測量和自動控制等領域，霍爾元件一般用半導體材料做成，有的半導體中的載流子（自由電荷）是自由電子，有的半導體中的載流子是空穴（相當于正電荷）．如圖所示為用半導體材料做成的霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入電流I的方向如圖所示，C、D兩側面會形成電勢差．則下列說法中正確的是（　　）

• A． 若元件的載流子是自由電子，則D側面的電勢高于C側面的電勢
• B． 若元件的載流子是空穴，則D側面的電勢高于C側面的電勢
• C． 在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持豎直
• D． 在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平

Answer 1

分析 根據左手定則判斷洛倫茲力的方向，確定電子的偏轉方向，從而確定側面電勢的高低．測量地磁場強弱時，讓地磁場垂直通過元件的工作面，通過地磁場的方向確定工作面的位置．

解答 解：A、若載流子為自由電子，由左手定則可判斷電子受洛倫茲力作用使其偏向C側面，則C側面的電勢會低于D側面，選項A正確；
B、若載流子為空穴，根據左手定則，空穴在洛倫茲力的作用下也是向C側面聚集，C側面的電勢會高于D側面，選項B錯誤；
CD、地球赤道上方的地磁場的方向水平向北，霍爾元件的工作面應保持豎直才能讓地磁場垂直其工作面，選項C正確，D錯誤．
故選：AC．

點評 解決本題的關鍵知道霍爾效應的原理，知道電子受到電場力和洛倫茲力平衡．