Question

8．如圖所示，一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b，內(nèi)有自由運(yùn)動(dòng)電荷．導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí)，測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U．由此可得：該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為（　�。�

• A． 若自由運(yùn)動(dòng)電荷帶正電，則上表面的電勢(shì)比下表面的低
• B． 若自由運(yùn)動(dòng)電荷帶負(fù)電，則上表面的電勢(shì)比下表面的低
• C． 其它條件不變的情況下，電壓U隨電流I的增加而增加
• D． 其它條件不變的情況下，電壓U隨邊長(zhǎng)a的增加而增加

Answer 1

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)平衡求出電壓的表達(dá)式，從而即可求解．

解答 解：A、若自由運(yùn)動(dòng)電荷帶正電，根據(jù)左手定則，正電荷向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面得到電子帶負(fù)電，所以上表面電勢(shì)高，下表面電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤；
B、若自由運(yùn)動(dòng)電荷帶負(fù)電，根據(jù)左手定則，負(fù)電荷向上表面偏轉(zhuǎn)，所以下表面電勢(shì)高，上表面電勢(shì)低，故B正確．
C、根據(jù)e$\frac{U}{a}$=evB，而電流微觀表達(dá)式I=nsev，且s=ab，得U=$\frac{BI}{neb}$，其它條件不變的情況下，電壓U隨電流I的增加而增加，故C正確；
D、由上分析，可知，U=$\frac{BI}{neb}$，則電壓U與邊長(zhǎng)a無關(guān)，D錯(cuò)誤．
故選：BC．

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．