题目内容

据报道,我国最近实施的“双星”计划所发射的卫星中放置一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、电流强度为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e。金属导电过程中,自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U

(1)金属导体前后两个侧面哪个电势较高?
(2)求磁场磁感应强度B的大小。

(1)后侧面的电势较高(2)

解析试题分析:(1)后侧面的电势较高。
(2)当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转,使得前后两侧面间产生电势差,由此产生的电场阻碍了电子的偏转。当电子所受的电场力与洛伦兹力平衡时,前后两侧面间产生恒定的电势差。因而可得
 
 

由以上几式解得磁场的磁感应强度
考点:霍尔效应及其应用.
点评:解决本题的关键会利用左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道稳定时电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡.

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