导体中的电流是由大量的自由电子的定向移动而形成的.而电流的周国又有磁场.所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的.那么.磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的呢? 安培提出在磁铁中分子.原于存在着一种环形电流一一分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体. 磁铁的分子电流的取向大致相同时.对外显磁性,磁铁的分子电流取向杂乱无章时.对外不显磁性. 近代的原子结构理论证实了分子电流的存在. 根据物质的微观结构理论.微粒原子由原子核和核外电子组成.原子核带正电.核外电子带负电.电子在库仑力的作用下.绕核高速旋转.形成分子电流.可见.磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 例题举例 [例1] 半导体靠自由电子和空穴导电.分为p型和n型两种.p型中空穴为多数载流子,n型中自由电子为多数载流子.用以下实验可以判定一块半导体材料是p型还是n型:将材料放在匀强磁场中.通以图示方向的电流I.用电压表判定上下两个表面的电势高低.若上极板电势高.就是p型半导体,若下极板电势高.就是n型半导体.试分析原因. 解:分别判定空穴和自由电子所受的洛伦兹力的方向.由于四指指电流方向.都向右.所以洛伦兹力方向都向上.它们都将向上偏转.p型半导体中空穴多.上极板的电势高,n型半导体中自由电子多.上极板电势低.[ [例2] 如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场.正.负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为m.电荷为e).它们从磁场中射出时相距多远?射出的时间差是多少?] 解:由公式知.它们的半径和周期是相同的.只是偏转方向相反.先确定圆心.画出半径.由对称性知:射入.射出点和圆心恰好组成正三角形.所以两个射出点相距2r.由图还可看出.经历时间相差2T/3.答案为射出点相距.时间差为.关键是找圆心.找半径和用对称. [例3]长为L的水平极板间.有垂直纸面向内的匀强磁场.如图所示.磁感强度为B.板间距离也为L.板不带电.现有质量为m.电量为q的带正电粒子.从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场.欲使粒子不打在极板上.可采用的办法是: A.使粒子的速度v<BqL/4m, B.使粒子的速度v>5BqL/4m, C.使粒子的速度v>BqL/m, D.使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m. 解析:由左手定则判得粒子在磁场中间向上偏.而作匀速圆周运动.很明显.圆周运动的半径大于某值r1时粒子可以从极板右边穿出.而半径小于某值r2时粒子可从极板的左边穿出.现在问题归结为求粒子能在右边穿出时r的最小值r1以及粒子在左边穿出时r的最大值r2.由几何知识得: 粒子擦着板从右边穿出时.圆心在O点.有: r12=L2+(r1-L/2)2得r1=5L/4. 又由于r1=mv1/Bq得v1=5BqL/4m.∴v>5BqL/4m时粒子能从右边穿出. 粒子擦着上板从左边穿出时.圆心在O'点.有r2=L/4.又由r2=mv2/Bq=L/4得v2=BqL/4m[ ∴v2<BqL/4m时粒子能从左边穿出.综上可得正确答案是A.B. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

导线中的电流是1A,导线的横截面积为1mm2
(1)在 1s 内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量 e=1.6×10-19C)?
(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028 个自由电子)?
(3)自由电子沿导线移动 1m,平均要多少时间?

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 导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.

(1)在 1 s 内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量 e=1.6×1019C)?

(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5 ×1028 个自由电子)?

(3)自由电子沿导线移动 1 m,平均要多少时间?

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精英家教网一导体材料样品的体积为a×b×c,A'、C、A、C'为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e.沿x方向通有电流I.
(1)导体A'、A两个侧面之间的电压大小为
 
,导体中自由电子定向移动的速率是
 

(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体样品侧面C的电势
 
侧面C'的电势(填“高于”、“低于”或“等于”).
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向电流仍为I,若测得C、C'两面的电势差为U,计算匀强磁场的磁感应强度.

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一导体材料的样品的体积为a×b×c,A′、C、A、C′为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e,沿x方向通有电流I.

(1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________,导体样品中自由电子定向移动的速率是________.
(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体侧面C的电势________(填“高于”、“低于”或“等于”)侧面C′的电势.
(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向的电流仍为I,若测得C、C′两侧面的电势差为U,则匀强磁场的磁感应强度B的大小为            

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一导体材料的样品的体积为a×b×c,A′、C、A、C′为其四个侧面,如图所示.已知导体样品中载流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e,沿x方向通有电流I.

(1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________,导体样品中自由电子定向移动的速率是________.

(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体侧面C的电势________(填“高于”、“低于”或“等于”)侧面C′的电势.

(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向的电流仍为I,若测得C、C′两侧面的电势差为U,则匀强磁场的磁感应强度B的大小为            

 

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