Question

霍尔元件可以用来检测磁场及其变化.图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产 生磁场的装置示意图，由于磁芯的

霍尔元件可以用来检测磁场及其变化.图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产 生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所 处区域磁场可看做匀强磁场.测量原理如乙图所示， 直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、 右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路.所用器材已在图中给出，部分电路已经 连接好.为测嫌霍尔元件所处区域的磁感应强度B:
(1)制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件左侧流，右侧流出，霍尔元件_______(填“前表面”或“后表面”）电势高；
(2)在图中画线连接成实验电路图；
(3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e,霍尔元件的厚度为h为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B,还必须测量的物理量有____________(写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。

第三问怎么算的？

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Answer 1

电流中一个电子受力情况如图，Fe是电场力，Fm是洛仑兹力，有这些关系

1）Fe=eE

2）E=U/d

3）Fm=evB

4）I=nehdv

其中v是电子运动速度，当霍尔效应达到平衡时，Fe=Fm

所以eE=evB，把2式带入，

5）eU/d=evB

由4式，ev=I/nhd，带入5式

eU/d=IB/nhd，消去d，整理

B=Uneh/I