Question

一導(dǎo)體材料的樣品的體積為a×b×c， A′、C、A、C′為其四個側(cè)面，如圖所示．已知導(dǎo)體樣品中載流子是自由電子，且單位體積中的自由電子數(shù)為n，電阻率為ρ，電子的電荷量為e，沿x方向通有電流I．

(1)導(dǎo)體樣品A′、A兩個側(cè)面之間的電壓是________，導(dǎo)體樣品中自由電子定向移動的速率是________．

(2)將該導(dǎo)體樣品放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向沿z軸正方向，則導(dǎo)體側(cè)面C的電勢________(填“高于”、“低于”或“等于”)側(cè)面C′的電勢．

(3)在(2)中，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，沿x方向的電流仍為I，若測得C、C′兩側(cè)面的電勢差為U，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 。

 

 

Answer 1

（1） （2）高于 （3）

【解析】

試題分析：(1)由電阻定律知，導(dǎo)體材料的電阻為R=，則電壓U=IR=，由電流的微觀表達(dá)式I=nesv，則電子定向移動的速率為v=

（2）根據(jù)左手定則，電子向側(cè)面偏轉(zhuǎn)，故面電勢較低，所以導(dǎo)體側(cè)面C的電勢高于側(cè)面C′的電勢

（3）當(dāng)電子受洛倫茲力與電場力平衡后，有，解得B=

考點：電阻定律 左手定則 電流微觀表達(dá)式 霍爾效應(yīng)