Question

為了測量某地地磁場的水平分量B_x，課外興趣小組進行了如圖所示的實驗：在橫截面為長方形、只有上下表面A、B為金屬板的導管中通以導電液體，將導管沿東西方向放置時，A、B兩面出現電勢差，測出相應的值就可以求出地磁場的水平分量．假如在某次實驗中測得導電液體的流動速度為v、導管橫截面的寬為a、高為b，A、B面的電勢差為U．則下列判斷正確的是（　　）

• A、B_x=

  U

  va

• B、B_x=

  U

  vb

• C、A面的電勢高于B面
• D、B面的電勢高于A面

Answer 1

分析：導電液體流過磁場區域時，正負電荷受到洛倫茲力，發生偏轉打到上下兩個面上，上下兩個面之間形成電場，最終正負電荷在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，根據受力平衡求出磁感應強度的水平分量．

解答：解：A、B、導電液體流過磁場區域穩定時，電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡，則有qE=q

U

b

=qvB_x；
解得：B_x=

U

vb

，故A錯誤，B正確；
C、D、地磁場的水平分量從南向北，根據左手定則，正電荷A板偏轉，負電荷向B板偏轉，故A面的電勢高于B面，故C正確，D錯誤；
故選：BC．

點評：解決本題的關鍵知道導電液體流過磁場區域時，正負電荷受到洛倫茲力，發生偏轉打到上下兩個面上，上下兩個面之間形成電場，最終正負電荷在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．