Question

利用如圖所示的方法可以測得金屬導體中單位體積內的自由電子數n，現測得一塊橫截面為矩形的金屬導體的寬為b，厚為d，并加有與側面垂直的勻強磁場B，當通以圖示方向電流I時，在導體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U．已知自由電子的電荷量為e，則下列判斷正確的是（ ）

A．上表面電勢高
B．下、下表面電勢一樣高
C．該導體單位體積內的自由電子數為
D．該導體單位體積內的自由電子數為

Answer 1

【答案】分析：定向移動的電子受到洛倫茲力發生偏轉，在上下表面間形成電勢差，電子到達的表面帶負電，電勢較低．最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據平衡求出單位體積內的自由電子數．
解答：解：A、根據左手定則，電子向上表面偏轉，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢高．故A、B錯誤．
C、再根據e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故D正確，C錯誤．
故選D．
點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．