题目内容
10．
如图所示，一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U．已知自由电子的电荷量为e．下列说法中正确的是（ ）| A． | M板比N板电势高 | |
| B． | 导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 | |
| C． | 导体中自由电子定向移动的速度为v=$\frac{U}{Bd}$ | |
| D． | 导体单位体积内的自由电子数为v=$\frac{qbB}{m}$ |
分析 金属导体是自由电子导电，电流方向向右，则电子向左定向移动，在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则判断电子所受的洛伦兹力方向，判断哪个板聚集电子，再确定M、N两板电势的高低．电子定向移动相当长度为d的导体切割磁感线产生感应电动势E=Bdv，为电子定向移动的速率，电压表的读数U=E．根据电流的微观表达式I=nevS，求解导体单位体积内的自由电子数n．
解答 解：A、如图，电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则M积累了电子，MN之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低．故A错误．
B、电子定向移动相当长度为d的导体切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U等于感应电动势E，则有U=E=Bdv，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关．故B错误．
C、由U=E=Bdv，得自由电子定向移动的速度为 v=$\frac{U}{Bd}$．故C正确．
D、电流的微观表达式是I=nevS，则导体单位体积内的自由电子数 n=$\frac{I}{evS}$，S=db，v=$\frac{U}{Bd}$，代入得n=$\frac{BI}{eUb}$．故D错误．
故选：C．
点评 本题现象称为霍耳效应，也可以从洛伦兹力与电场力平衡分析电压表的示数．
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15．在2012年伦敦奥运会中，牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人，在“伦敦碗”400m环形赛道上，博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.63s和19.32s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是（ ）
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| C． | 100m决赛中的平均速度约为10.38m/s | |
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20．一束白光通过三棱镜折射后，在屏上形成了彩色光带，可知（ ）
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