Question

9．如圖所示，有一金屬塊放在垂直于表面C、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬塊的厚度為d，高度為h．當(dāng)有穩(wěn)恒電流I從左向右行通過(guò)金屬塊時(shí)，由于磁場(chǎng)力的作用，金屬塊中單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)目為（上、下兩面M、N上的電勢(shì)分別為φ_M、φ_N）（　　）

• A． $\frac{ed}{BI}$|φ_M-φ_N|
• B． $\frac{2BI}{ed|{φ}_{M}-{φ}_{N}|}$
• C． $\frac{BI}{ed|{φ}_{M}-{φ}_{N}|}$
• D． $\frac{ed|{φ}_{M}-{φ}_{N}|}{2BI}$

Answer 1

分析 定向移動(dòng)的電子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢(shì)差，最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)導(dǎo)電的自由電子數(shù)目．

解答 解：最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，有evB=e$\frac{|{U}_{M-}U{\;}_{N}|}{h}$．
解得：v=$\frac{|{U}_{M}-{U}_{N}|}{Bh}$
電流的微觀表達(dá)式為I=nevS=nevhd，所以n=$\frac{I}{evhd}$=$\frac{BI}{ed}$|$\frac{1}{φ{(diào)\;}_{M}-φ{(diào)\;}_{N}}$|=$\frac{BI}{ed|{φ}_{M}-{φ}_{N}|}$．故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握電流的微觀表達(dá)式，以及知道最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡．