Question

用如圖所示的裝置可以測定導體中單位體積內(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度為l，厚為d，與側面垂直的勻強磁場磁感應強度為B．當通以圖示方向電流I時，在導體c、f表面間用電壓表可測得電壓U．已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是（　�。�

• A、c表面電勢高
• B、f表面電勢高
• C、該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

  I

  edl

• D、該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

  BI

  eUd

Answer 1

分析：定向移動的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉，在前后表面間形成電勢差，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、B、由圖，磁場方向向下，電子向左移動，根據(jù)左手定則，電子向f表面偏轉，f表面失去電子帶負電，所以c表面電勢高．故A正確，B錯誤．
C、D、再根據(jù)e

U

l

=evB，I=neSv=neldv，得：
n=

BI

eUd

，故D正確，C錯誤．
故選：AD．

點評：解決本題的關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．