Question

據報道，我國最近實施的“雙星”計劃發射的衛星中放置一種磁強計，用于完成測定地磁場的磁感應強度等研究項目.磁強計的原理如圖15所示，電路中有一段金屬導體，它的橫截面積是寬為a，高為b的長方形，使磁場沿z軸正方向穿過導體，導體中通有沿y軸正方向、大小為I的電流。已知金屬導體單位體積中的自由電子為n，電子電量為e。金屬導電過程中，自由電子做定向移動可視為勻速運動。

   （1）金屬導體前后兩個側面（x=a為前側面，x=0為后側面）哪個電勢較高？

   （2）在實現上述穩定狀態之后，如果再進一步測出該金屬導體前后兩個側面間的電勢差為U，若通過導體內的磁場可以認為是勻強的，則由此求出磁感應強度B的大小為多少？

 

Answer 1

（1）后側電勢高        （2）

解析:

（1）由左手定則可判知，運動電荷所受洛侖茲力沿x軸

正方向，即電子偏向前側面，所以后側電勢高。……………………①

（2）∵電子勻速直線運動，∴F_洛=f_洛

即：……………………………………………………②

又：I=neabv…………………………………………………………③

聯解上式得：…………………………………………④