Question

【题目】目前有一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度。磁强计的原理如右图所示,电路有一段金属导体,它的横截面是宽为d、高为h的长方形,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B，导体中通有沿水平向右、大小为I的恒定电流。两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触,用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e,M、N两点的电势分别为ΦM、ΦN，下列说法正确的是( )

A. 磁感应强度B=nehU/I，电势差U越大表明磁场越强 B. 增大h时，电势差U增大

C. 电子定向移动的方向水平向左，ΦM<ΦN D. 电子定向移动速率v=I/nedh

Answer 1

【答案】AD

【解析】

根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而确定电势的高低，

抓住电子受到的洛伦兹力等于电场力，结合电流的微观表达式求出磁感应强度的大小。

根据左手定则知，电子向外侧偏转，则导体N极为负极，M极为正极。

自由电子做定向移动，视为匀速运动，速度设为v，则单位时间内前进的距离为v，对应体积为vdh，此体积内含有的电子个数为：nvdh，电量为：nevdh

有：

电子受电场力和洛伦兹力平衡，有

解得：

A项：磁感应强度B=nehU/I，电势差U越大说明，表明磁场越强，故A正确；

B项：由可知，增大h时，电势差U减小，故B错误；

C项：负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以电子定向移动的方向水平向左，导体N极为负极，M极为正极，故C错误；

D项：由电流微观表达式可知，，解得：，故D正确。

故应选：AD。