Question

利用如圖所示的方法可以測得金屬導體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n，現(xiàn)測得一塊橫截面為矩形的金屬導體的寬為b，厚為d，并加有與側(cè)面垂直的勻強磁場B，當通以圖示方向電流I時，在導體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U．已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是（　�。�

• A．上表面電勢高
• B．下、下表面電勢一樣高
• C．該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

  I

  edb

• D．該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

  BI

  eUb

Answer 1

分析：定向移動的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢差，電子到達的表面帶負電，電勢較低．最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)．

解答：解：A、根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢高．故A、B錯誤．
C、再根據(jù)e

U

d

=evB，I=neSv=nebdv得n=

BI

eUb

，故D正確，C錯誤．
故選D．

點評：解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．