Question

在某次發射科學實驗衛星“雙星”中，放置了一種磁強計，用于測定地磁場的磁感應強度．磁強計的原理如圖所示，電路中有一段金屬導體，它的橫截面是寬為a、高為b的長方形，放在沿y軸正方向的勻強磁場中，導體中通有沿x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數為n，電子電荷量為e.金屬導電過程中，自由電子做定向移動可視為勻速運動．測出金屬導體前后兩個側面間的電勢差為U.則下列說法正確的是（         ）

A．電流方向沿x軸正方向，正電荷受力方向指向前側面，因此前側面電勢較高

B．電流方向沿x軸正方向，電子受力方向指向前側面，因此前側面電勢較高

C．磁感應強度的大小為B＝

D．磁感應強度的大小為B＝

Answer 1

【答案】C

【解析】

AB、電子定向移動的方向沿x軸負向，所以電子向前表面偏轉，則前表面帶負電，后表面失去電子帶正電，后側面的電勢較高，故AB錯誤；

CD、當金屬導體中自由電子定向移動時受洛倫茲力作用向前側面偏轉，使得前后兩側面間產生電勢差，當電子所受的電場力與洛倫茲力平衡時，前后兩側面間產生恒定的電勢差，因而可得

而，及

由以上幾式解得磁場的磁感應強度，故選C。