Question

據(jù)報(bào)道，我國最近實(shí)施的“雙星”計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星中放置一種磁強(qiáng)計(jì)，用于完成測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等研究項(xiàng)目.磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖15所示，電路中有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面積是寬為a，高為b的長方形，使磁場沿z軸正方向穿過導(dǎo)體，導(dǎo)體中通有沿y軸正方向、大小為I的電流。已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子為n，電子電量為e。金屬導(dǎo)電過程中，自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。

   （1）金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面（x=a為前側(cè)面，x=0為后側(cè)面）哪個(gè)電勢較高？

   （2）在實(shí)現(xiàn)上述穩(wěn)定狀態(tài)之后，如果再進(jìn)一步測出該金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢差為U，若通過導(dǎo)體內(nèi)的磁場可以認(rèn)為是勻強(qiáng)的，則由此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多少？

 

Answer 1

（1）后側(cè)電勢高        （2）

解析:

（1）由左手定則可判知，運(yùn)動(dòng)電荷所受洛侖茲力沿x軸

正方向，即電子偏向前側(cè)面，所以后側(cè)電勢高。……………………①

（2）∵電子勻速直線運(yùn)動(dòng)，∴F_洛=f_洛

即：……………………………………………………②

又：I=neabv…………………………………………………………③

聯(lián)解上式得：…………………………………………④