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据报道,我国最近实施的“双星”计划发射的卫星中放置一种磁强计,用于完成测定地磁场...

据报道,我国最近实施的“双星”计划发射的卫星中放置一种磁强计,用于完成测定地磁场的磁感应强度等研究项目.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面积是宽为a,高为b的长方形,使磁场沿z轴正方向穿过导体,导体中通有沿y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,电子电量为e.金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动.
(1)金属导体前后两个侧面(x=a为前侧面,x=0为后侧面)哪个电势较高?
(2)在实现上述稳定状态之后,如果再进一步测出该金属导体前后两个侧面间的电势差为U,若通过导体内的磁场可以认为是匀强的,则由此求出磁感应强度B的大小为多少?

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电子定向移动形成电流,根据电流的方向得出电子定向移动的方向,根据左手定则,判断出电子的偏转方向,在前后两侧面间形成电势差,最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡,根据平衡求出磁感应强度的大小. 【解析】 (1)由左手定则可判知,运动电荷所受洛仑兹力沿x轴正方向,即电子偏向前侧面,所以后侧电势高.    (2)∵电子匀速直线运动,∴F洛=f洛即: 又:I=neabv   联解上式得: 答:(1)金属导体前后两个侧面后侧电势较高; (2)磁感应强度B的大小为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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