Question

【題目】如圖所示，有一金屬塊放在垂直于側面C的勻強磁場中，當有穩恒電流自左向右通過時，下列說法正確的是(　　 )

A. 金屬塊上表面的電勢高于下表面的電勢

B. 磁感應強度增大時，金屬塊上、下兩表面間的電勢差U增大

C. 電流增大時，金屬塊上、下兩表面間的電勢差U減小

D. 電流不變時，金屬塊中單位體積內自由電子越多，上下兩表面間的電勢差U越大

Answer 1

【答案】B

【解析】

電子做定向移動時，受到洛倫茲力發生偏轉，在上下表面間形成電勢差，最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據電流的微觀表達式以及平衡求出電壓表的示數和單位體積內的自由電子數。

A項：根據左手定則，知電子向上表面偏轉，上表面帶負電，下表面帶正電，所以上表面比下表面電勢低，故A錯誤；

B項：最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，有：，得U=Bvd，故B增大時M、N兩表面間的電壓U增大，B正確；

C項：設電流橫截面的寬為b，高為d，電流的微觀表達式為I=nevS=nevbd，電流增大，則v增大，又U=Bvd則U增大，故C錯誤；

D項：由C選項分析可知， ，則，單位體積內的自由電子數越多，則電勢差越小，故D錯誤。

故選：B。