Question

利用如圖所示的方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n，現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b，厚為d，并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)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(shì)高
B．下、下表面電勢(shì)一樣高
C．該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為
D．該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

Answer 1

【答案】分析：定向移動(dòng)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(shì)差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，電勢(shì)較低．最終電子在電場(chǎng)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(shì)高．故A、B錯(cuò)誤．
C、再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故D正確，C錯(cuò)誤．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：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(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡．