（江蘇專用）2019高考物理三輪沖刺 第二篇 中檔題防錯(cuò) 五 電驅(qū)動(dòng)與磁發(fā)電的比較.docx

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五、電驅(qū)動(dòng)與磁發(fā)電的比較 例6　如圖所示,長(zhǎng)方體容器的三條棱的長(zhǎng)度分別為a、b、h,容器內(nèi)裝有NaCl溶液,單位體積內(nèi)鈉離子數(shù)為n,容器的左、右兩壁為導(dǎo)體板,將它們分別接在電源的正、負(fù)極上,電路中形成的電流為I,整個(gè)裝置處于垂直于前后表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則液體的上、下兩表面間的電勢(shì)差為(　　) A.0B.BInebC.BIneaD.2BIneb 答案　A 解析　在電場(chǎng)力作用下正負(fù)電荷都聚集在上表面,所以液體的上、下兩表面間的電勢(shì)差為零。 例7　在某次發(fā)射科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“雙星”中,放置了一種磁強(qiáng)計(jì),用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路中有一段金屬導(dǎo)體,它的橫截面是寬為a、高為b的長(zhǎng)方形,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流。已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e。金屬導(dǎo)電過程中,自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)。測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U。則下列說法正確的是(　　) A.電流方向沿x軸正方向,正電荷受力方向指向前側(cè)面,因此前側(cè)面電勢(shì)較高 B.電流方向沿x軸正方向,電子受力方向指向前側(cè)面,因此后側(cè)面電勢(shì)較高 C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=nebUI D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=2nebUI 答案　BC 解析　金屬導(dǎo)體中有自由電子。當(dāng)電流形成時(shí),金屬導(dǎo)體內(nèi)的自由電子逆著電流的方向做定向移動(dòng)。在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用的是自由電子。由左手定則可知,自由電子受到的洛倫茲力沿z軸正方向,自由電子向前側(cè)面偏轉(zhuǎn),故后側(cè)面電勢(shì)較高,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;設(shè)自由電子勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v,則由電流的微觀表達(dá)式有I=neabv,金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電場(chǎng)強(qiáng)度E=Ua,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),自由電子所受洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡,則有evB=eE,解得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=nebUI,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【分析】　例6是“電驅(qū)動(dòng)”問題,例7是“磁發(fā)電”問題,本質(zhì)不同,但是在考查例6的過程中,很多同學(xué)都將其視為例7問題致錯(cuò)。