
(2004?連云港模擬)一種半導(dǎo)體材料稱(chēng)為“霍爾材料”,用它制成的元件稱(chēng)為“霍爾元件”,這種材料有可定向移動(dòng)的電荷,稱(chēng)為“載流子”,每個(gè)載流子的電荷量大小為1元電荷,即q=1.6×10
-19C,霍爾元件在自動(dòng)檢測(cè)、控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如錄像機(jī)中用來(lái)測(cè)量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來(lái)檢測(cè)電梯門(mén)是否關(guān)閉以自動(dòng)控制升降電動(dòng)機(jī)的電源的通斷等.
在一次實(shí)驗(yàn)中,一塊霍爾材料制成的薄片寬ab=1.0×10
-2m、長(zhǎng)bc=4.0×10
-2m、厚h=1.0×10
-3m,水平放置在豎直向上的磁感強(qiáng)度B=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,bc方向通有I=3.0A的電流,如圖所示,由于磁場(chǎng)的作用,穩(wěn)定后,在沿寬度方向上產(chǎn)生1.0×10
-5V的橫向電壓.
(1)假定載流子是電子,a、b兩端中哪端電勢(shì)較高?
(2)薄板中形成電流I的載流子定向運(yùn)動(dòng)的速率多大?
(3)這塊霍爾材料中單位體積內(nèi)的載流子個(gè)數(shù)為多少?