Question

如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內有帶電量為q的某種自由運動電荷．導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內部磁感應強度大小為B．當通以從左到右的穩恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導電材料單位體積內自由運動電荷數及自由運動電荷的正負分別為（　　）

• A、

  IB

  |q|aU

  ，負
• B、

  IB

  |q|aU

  ，正
• C、

  IB

  |q|bU

  ，負
• D、

  IB

  |q|bU

  ，正

Answer 1

分析：上表面的電勢比下表面的低．知上表面帶負電，下表面帶正電，根據左手定則判斷自由運動電荷的電性．抓住電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡求出電荷的移動速度，從而得出單位體積內自由運動的電荷數．

解答：解：因為上表面的電勢比下表面的低，根據左手定則，知道移動的電荷為負電荷．
因為qvB=q

U

a

，解得v=

U

Ba

，因為電流I=nqvs=nqvab，解得n=

IB

|q|bU

．故C正確，A、B、D錯誤．
故選：C．

點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電荷在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．