半导体材料硅中掺砷后成为N型半导体,它的自由电子的浓度大大增

半导体材料硅中掺砷后成为N型半导体,它的自由电子的浓度大大增加,导电能力也大大增加。一块N型半导体的样品的体积为a×b×cA′、CAC′为其四个侧面,如图所示。已知半导体样品单位体积中的电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e。将半导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿Z轴正方向,并沿x方向通有电流I。求:

(1)在半导体AA两个侧面的电压是多少?

(2)半导体中的自由电子定向移动的平均速率是多少?

(3)CC′两个侧面哪个面电势较高?

(4)若测得CC′两面的电势差为U,匀强磁场的磁感应强度是多少?

答案

沿x方向的电阻R =,加在AA′的电压为U0 =IR =

电流I是大量自由电子定向移动形成的,I = nvabe

电子的定向移动的平均速率为。

自由电子在磁场中受洛伦兹力后,向C′侧面方向偏转,因此C′侧面有多余的负电荷,C侧面有多余的正电荷,建立了沿y轴负方向匀强电场,C侧面的电势较高。自由电子受到的洛伦兹力与电场力平衡,有,磁感应强度。

解析:(1)由电阻定率,沿x方向的电阻:



加在AA′的电压为:

U0 =IR =

(2)电流I是大量自由电子定向移动形成的,

I = nvabe

所以电子定向移动速率

(3)自由电子在磁场中受洛伦兹力后,向C′侧面方向偏转,因此C′侧面有多余的负电荷,C侧面有多余的正电荷,建立了沿y轴负方向匀强电场,C侧面的电势较高。

(4)自由电子受到的洛伦兹力与电场力平衡,有

则磁感应强度

相关题目

A Guide to the University Food The TWU Cafeteria is open 7 a.m. to 8 p.m. It se
A Guide to the University Food The TWU Cafeteria is open 7 a.m. to 8 p.m. It serves snacks, drinks, ice cream bars and meals. You can pay with cash or your ID cards. You can add meal money to your I
My father asked me to go on ______ walking tour, but I don’t think I’ve got
My father asked me to go on ______ walking tour, but I don’t think I’ve got ______ energy.     A. a; a            B. the ; the      C. /; the         D. a; the
It is ______to travel by air than by water. A. a lot more excited        
It is ______to travel by air than by water. A. a lot more excited         B. much exciting C. a lot more exciting       D. much more excited  
在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑
在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间(2.5s)落地.为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻
下列说法不正确的是(    ) A.需要加热才能发生的反应一
下列说法不正确的是(    ) A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B.放热反应在常温下不一定很容易发生 C.是放热反应还是吸热反应主要由反应
 I'm afraid we'll have to work extra hours for there are still some problems _
 I'm afraid we'll have to work extra hours for there are still some problems ________.     A. remaining to settle           B. remaining to be settled C. remained to be settled  
19.从保护和改善环境角度考虑,下列城市规划合理的是   
19.从保护和改善环境角度考虑,下列城市规划合理的是        A.居住区位于盛行风向的上风向,有大气污染的企业位于盛行风的下风向        B
除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),能达到实验
除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),能达到实验目的是( ) 选项物质(杂质)所用试剂或方法 AH2 (H2O)混合气体通入稀硫酸 BCu(NO3)2

最新题目