1.
霍尔元件是一种重要的磁传感器，可用在多种自动控制系统中。长方体半导体材料厚为a、宽为b、长为c，以长方体三边为坐标轴建立坐标系 
，如图所示。半导体中有电荷量均为e的自由电子与空穴两种载流子，空穴可看作带正电荷的自由移动粒子，单位体积内自由电子和空穴的数目分别为n和p。当半导体材料通有沿 
方向的恒定电流后，某时刻在半导体所在空间加一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，沿 
方向，于是在z方向上很快建立稳定电场，称其为霍尔电场，已知电场强度大小为E，沿 
方向。
(1)
判断刚加磁场瞬间自由电子受到的洛伦兹力方向；
(2)
若自由电子定向移动在沿 方向上形成的电流为 
，求单个自由电子由于定向移动在z方向上受到洛伦兹力和霍尔电场力的合力大小 
；
(3)
霍尔电场建立后，自由电子与空穴在z方向定向移动的速率介别为 
、 
，求 
时间内运动到半导体z方向的上表面的自由电子数与空穴数，并说明两种载流子在z方向上形成的电流应满足的条件。
【考点】
左手定则;
电场及电场力;
洛伦兹力的计算;