如图所示，导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4...

如图所示，导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端．当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是(　　)

A. 通过霍尔元件的磁场方向向上

B. 若适当减小R1、增大R2，则电压表示数一定增大

C. 仅将电源E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变

D. 接线端2的电势低于接线端4的电势

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如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压满足：，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件两侧面间的距离，电阻R远大于，霍尔元件的电阻可以忽略，则

A.霍尔元件前表面的电势低于后表面，

B.若电源的正负极对调，电压表将反偏

C.与I成正比

D.电压表的示数与消耗的电功率成正比

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如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足：UH=k，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件两侧面间的距离．电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（　　 ）

A．霍尔元件前表面的电势低于后表面

B．若电源的正负极对调，电压表将反偏

C．IH与I成正比

D．电压表的示数与RL消耗的电功率成正比

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如图所示，导电物质为正电荷的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH。电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（　　 ）

A．霍尔元件前表面的电势低于后表面

B．网IH与I成正比

C．电压表的示数与RL消耗的电功率成正比

D．若电源的正负极对调，电压表指针将反偏

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半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体。图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系，其中k为材料的霍尔系数。若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（　 ）

A. 如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体

B. 霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多

C. 若将磁场方向改为沿z轴正方向，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小。

D. 若将电流方向改为沿z轴正方向，则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大。

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利用霍尔效应测量磁感应强度的原理如图所示，元件中通以正x方向的电流I，置于沿z轴方向的磁场中，其前、后表明垂直于z轴，在元件上、下表面之间产生电势差U．若磁感应强度B=B₀+kz（B₀、k均为常数），由于沿z轴方向位置不同，电势差U也不同，则（  ）

A．若该元件的载流子是电子，则下表面电势高

B．电势差U越大，该处磁感应强度B越大

C．在某一位置处，电流I越大，电势差U越大

D．k越大，在z轴上两不同位置上测得的电势差U的差值越大

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将一块长方体形状的半导体材料样品的表面垂直磁场方向置于磁场中，当此半导体材料中通有与磁场方向垂直的电流时，在半导体材料与电流和磁场方向垂直的两个侧面会出现一定的电压，这种现象称为霍尔效应，产生的电压称为霍尔电压，相应的将具有这样性质的半导体材料样品就称为霍尔元件．如图所示，利用电磁铁产生磁场，毫安表检测输入霍尔元件的电流，毫伏表检测霍尔元件输出的霍尔电压．已知图中的霍尔元件是型半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子）．图中的、、、是霍尔元件上的四个接线端．当开关、闭合后，电流表和电表、都有明显示数，下列说法中正确的是（　　 ）

A. 电表为毫伏表，电表为毫安表

B. 接线端的电势高于接线端的电势

C. 若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则毫伏表的示数将保持不变

D. 若适当减小、增大，则毫伏表示数一定增大

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利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流I时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两侧面会形成电势差U，下列说法中正确的是

A.前、后表面间的电压U与v无关 B.前表面的电势比后表面的高

C.自由电子受到的洛伦兹力大小为 D.前、后表面间的电压U与c成正比

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霍尔元件可以用来检测磁场及其变化，测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B的实验电路如图所示：

（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入，右侧流出，所测磁场的方向竖直向下，霍尔元件　　　　 （填“前”或“后”）表面电势高；

（2）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q，霍尔元件长为a，宽为b，高为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=　　　　 。

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一块N型半导体薄片（电子导电）称霍尔元件，其横截面为矩形，体积为b×c×d，如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e，将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I。

(1)此元件的C、C/　 两个侧面中，　　　　　　　　　　　　　　 面电势高。

(2)在磁感应强度一定时， CC/两个侧面的电势差与其中的电流关系是　　　　　　　　　　　　　　　　 （填成正比或成反比）。

(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通以电流I，用毫伏表测量C、C/间的电压U， 就可测得B。若已知其霍尔系数为：， 测得U =0.6mV，I=3mA。该元件所在处的磁感应强度B的大小是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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