Question

据报道，我国最近实施的“双星”计划所发射的卫星中放置一种磁强计，用于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，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、电流强度为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，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动。测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。

（1）金属导体前后两个侧面哪个电势较高？
（2）求磁场磁感应强度B的大小。

Answer 1

（1）后侧面的电势较高（2）

解析试题分析：（1）后侧面的电势较高。
（2）当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，由此产生的电场阻碍了电子的偏转。当电子所受的电场力与洛伦兹力平衡时，前后两侧面间产生恒定的电势差。因而可得
 
 

由以上几式解得磁场的磁感应强度
考点：霍尔效应及其应用．
点评：解决本题的关键会利用左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道稳定时电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡．