Question

一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為L，橫截面積為S，如圖所示，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，通電后，電子定向運動的速度大小為v．
（1）請用n、e、S、v表示流過導(dǎo)體的電流大小I．
（2）若再在垂直導(dǎo)體的方向上加一個空間足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，試根據(jù)導(dǎo)體所受安培力推導(dǎo)出導(dǎo)體中某一自由電子所受的洛倫茲力大小的表達式．

Answer 1

（1）導(dǎo)體中電流大小                    I=

q

t

-----------①
  t時內(nèi)所完成的長度為vt，則其體積為svt，通過導(dǎo)體某一截面的自由電子數(shù)為nSvt
     該時間內(nèi)通過導(dǎo)體該截面的電量：q=nSvte--------②
                 由  ①②式得            I=nesv
（2）該導(dǎo)體處于垂直于它的勻強磁場中所受到的安培力F=BIL
                                        得：F=BneSvL
  某一自由電子所受的洛倫茲力    f=

F

N

式中N為該導(dǎo)體中所有的自由電子數(shù)
                                           得：f=Bev
答案為：（1）表達式：I=neSv  （2）洛倫茲力的表達式：f=Bev