高中 | 洛伦兹力 题目答案及解析

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选修3-1

第三章 磁场

3.5 运动电荷在磁场中受到的力

洛伦兹力

利用霍尔效应制成的霍尔元件工作原理如图所示,元件横截面直径为$d$,磁感应强度$B$垂直于霍尔元件的轴线向里,通入图示方向的电流$I$$M$$N$两点就会形成电势差$U_{MN}$,已知该元件单位体积内电子数为$n$,电子电荷量为$e$,下列说法中正确的是$(\qquad)$

["

若为正电子导电,则$U_{MN}\\gt0$

","

若为负电子导电,则$U_{MN}\\gt 0$

","

洛伦兹力对运动电子做正功,偏转电子的电势能增加

","

$\\left| U_{MN} \\right|=\\dfrac{4BI}{ne\\pi d}$

"]
[["AD"]]

$\rm A$.由左手定则知,若为正电子导电,正电子会向上偏转$U_{MN}\gt0$

$\rm A$正确;

$\rm B$.由左手定则知,若为负电子导电,负电子会向上偏转$U_{MN}\lt0$

$\rm B$错误;

$\rm C$.洛伦兹力不对运动电子做功,故$\rm C$错误;

$\rm D$.由$I=neSv$$S=\dfrac{\pi d^{2}}{4}$$\dfrac{qU_{MN}}{d}=qvB$

$U_{MN}=\dfrac{4BI}{ne\pi d}$

$\rm D$正确。

故选:$\rm AD$

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