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22. 182 (10分)压力波测量仪可将待测压力波转换为电压信号,其原理如图1所示。压力波p (力进入 弹性盒后,通过与钱链。相连的型轻杆乙 驱动杆端头/处的微型霍尔片在磁场中沿x轴方向做 微小振动,其位移x与压力夕成正比(x=。夕,a0)o霍尔片的放大图如图2所示,它由长X宽义厚 二aXbXd、单位体积内自由电子数为的A型半导体制成。磁场方向垂直于x轴向上,磁感应强度大 小为左氐(l-|x/), 0。无压力波输入时,霍尔片静止在产0处,此时给霍尔片通以沿GQ方向的 电流/,那么在侧面上八2两点间产生霍尔电压出。(1)指出八2两点哪点电势高;(2)推导出/与/、尻之间的关系式(提示:电流/与自由电子定向移动速率r之间关系为Fnevbd, 其中e为电子电荷量);(3)弹性盒中输入压力波夕(力,霍尔片中通以相同电流,测得霍尔电压随时间方变化图像如图3。 忽略霍尔片在磁场中运动产生的电动势和阻尼,求压力波的振幅和频率。(结果用优、to. a 及表示)第22题图1第22题图2第22题图3【解析】:(10分(1)%点电势高(2)电子受力平衡evliQ=eEH ;0 =匕力=工牛 ne a(3)霍尔电压=Uq(1一耐,)振幅A=点(1 一号)频率/=