题目内容

【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、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为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.两电极MN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.则磁感应强度的大小和电极MN的正负为(  )

A. M正、N B. M正、N

C. M负、N D. M负、N

【答案】C

【解析】试题分析: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.

解:根据左手定则知,电子向外侧偏转,则导体M极为负极,N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vab,此体积内含有的电子个数为:nvab,电量为:nevab

I===neavb

电子受电场力和洛伦兹力平衡,有e=Bev

解得:B=,故D正确,ABC错误;

故选:D

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