Question

15．長方體金屬塊放在勻強磁場中，有電流通過金屬塊，如圖所示，下列說法正確的是（　　）

• A． 金屬塊上表面電勢高于下表面電勢
• B． 金屬塊上表面電勢低于下表面電勢
• C． 金屬塊兩表面的電勢差與磁感應強度B成正比
• D． 金屬塊兩表面的電勢差與電流強度I成正比

Answer 1

分析 金屬塊中移動的是自由電子，電流水平向右，知電子向左運動，根據左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得知電子的偏轉方向，最終比較出上下表面電勢的高低；根據電子所受的電場力和洛倫茲力平衡，結合電流的微觀表達式求出金屬塊上下表面的電勢差．

解答 解：AB、電流水平向右，則電子從右向左運動，根據左手定則，電子向上偏轉，上表面得到電子帶負電，下表面失去電子帶正電，所以上表面的電勢低于下表面的電勢．故B正確，A錯誤．
CD、假設寬為d、高為h，根據I=nevS=nevdh，解得v=$\frac{I}{nedh}$，根據evB=e$\frac{U}{h}$ 得，金屬塊上下表面的電勢差U=vBh=$\frac{BI}{ned}$．故CD正確；
故選：BCD．

點評 解決本題的關鍵知道金屬中移動的是自由電子，以及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力和洛倫茲力作用下處于平衡．