压力波测量仪可将待测压力波转换成电压信号,其原理如图1所示,压力波p(t)进入弹性盒后,通过与铰链O相连的“

”型轻杆L,驱动杆端头A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p成正比(

)。霍尔片的放大图如图2所示,它由长×宽×厚=a×b×d,单位体积内自由电子数为n的N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

。无压力波输入时,霍尔片静止在x=0处,此时给霍尔片通以沿

方向的电流I,则在侧面上D
1、D
2两点间产生霍尔电压U
0.

(1)指出D
1、D
2两点那点电势高;
(2)推导出U
0与I、B
0之间的关系式(提示:电流I与自由电子定向移动速率v之间关系为I=nevbd,其中e为电子电荷量);
(3)弹性盒中输入压力波p(t),霍尔片中通以相同的电流,测得霍尔电压U
H随时间t变化图像如图3,忽略霍尔片在磁场中运动场所的电动势和阻尼,求压力波的振幅和频率。(结果用U
0、U
1、t
0、α、及β)