Question

用如圖所示的裝置可以測(cè)定導(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)體的寬度為l，厚為d，與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，在導(dǎo)體c、f表面間用電壓表可測(cè)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(shì)高
• B、f表面電勢(shì)高
• C、該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為

  I

  edl

• D、該導(dǎo)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(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在前后表面間形成電勢(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、B、由圖，磁場(chǎng)方向向下，電子向左移動(dòng)，根據(jù)左手定則，電子向f表面偏轉(zhuǎn)，f表面失去電子帶負(fù)電，所以c表面電勢(shì)高．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、D、再根據(jù)e

U

l

=evB，I=neSv=neldv，得：
n=

BI

eUd

，故D正確，C錯(cuò)誤．
故選：AD．

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．