Question

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15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？

 

Answer 1

（1）后侧电势高        （2）

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。……………………①

（2）∵电子匀速直线运动，∴F_洛=f_洛

即：……………………………………………………②

又：I=neabv…………………………………………………………③

联解上式得：…………………………………………④