Question

霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中，例如应用霍尔效应测试半导体是电子型还是空穴型，研究半导体内载流子浓度的变化等．在霍尔效应实验中，如图所示，宽ab为1 cm、长ad为4 cm、厚ae为1.0×10^－3cm的导体，沿ad方向通有3 A的电流，当磁感应强度B＝1.5 T的匀强磁场垂直向里穿过abcd平面时，产生了1.0×10^－5V的霍尔电压，(已知导体内定向移动的自由电荷是电子)则下列说法正确的是

A. 在导体的上表面聚集自由电子，电子定向移动的速率v＝×10^－3m/s

B. 在导体的前表面聚集自由电子，电子定向移动的速率v＝×10³m/s

C. 在其它条件不变的情况下，增大ad的长度，可增大霍尔电压

D. 每立方米的自由电子数为n＝2.8×10²⁹个

Answer

D

【解析】

（1）根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而比较出a、b两端电势的高低．

（2）根据电子所受电场力和洛伦兹力平衡求出电子定向移动的速率．

（3）根据电流的微观表达式，结合电子定向移动的速率求出单位体积内的载流子个数．

根据左手定则可得，载流子受力的方向向上，所以向上运动，聚集在上极板上。所以在导体的上表面聚集自由电子。稳定时载流子，在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡；解得，故A错误，B正确；稳定时载流子，在沿宽度方向上受到的磁场力和电场力平衡，所以在其它条件不变的情况下，增大ab的长度，可增大霍尔电压。故C错误；根据电流的微观表达式得，I=nqSv；则单位体积内的载流子个数个。故D正确。故选BD。