霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图1所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH=kBI／d，式中d为

admin2017-12-19 56

问题霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图1所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压U_H，这个现象称为霍尔效应，U_H称为霍尔电压，且满足U_H=kBI／d，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量‰时，应将电压表的“+”接线柱与_______(填“M”或“N”)端通过导线相连。

(2)已知薄片厚度d=0．40mm，该同学保持磁感应强度B=0．10T不变，改变电流I的大小，测量相应的U_H值，记录数据如表所示。

根据表中数据在给定区域内(在图2上)画出U_H-I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______×10^-3V．m．A^-1．T^-1(保留2位有效数字)。

(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S₁、S₂均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流自Q端流入，P端流出，应将S₁掷向_______(填“a”或“b”)，S₂掷向_______(填“c”或“d”)。