Question

為監測某化工廠的含有離子的污水排放情況，技術人員在排污管中安裝了監測裝置，該裝置的核心部分是一個用絕緣材料制成的空腔，其寬和高分別為b和c，左、右兩端開口與排污管相連，如圖所示．在垂直于上、下底面方向加磁感應強度大小為B的勻強磁場，在空腔前、后兩個側面上各有長為a的相互平行且正對的電極M和N，M和N與內阻為R的電流表相連．污水從左向右流經該裝置時，電流表將顯示出污水排放情況．下列說法中正確的是（　　）

A．M板比N板電勢高

B．污水中離子濃度越高，則電流表的示數越小

C．污水流量越大，則電流表的示數越大

D．若只增大所加磁場的磁感應強度，則電流表的示數也增大

Answer 1

分析：含有離子的污水流動時，離子受到洛倫茲力發生偏轉，在前后表面形成電勢差，最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據平衡求出電動勢的大小，再根據閉合電路歐姆定律求出電流的大小，判斷與什么因素有關．

解答：解：A、根據左手定則，正離子向N極板偏轉，負離子向M極板偏轉，所以N板的電勢比M板的電勢高．故A錯誤．
B、根據平衡得，qvB=q

E

b

，解得電動勢E=vbB．電流I=

E

R總

=

vbB

R總

，知電流表的讀數與濃度無關，流量越大，知流速越大，則電流表的示數越大．磁感應強度增大，根據電流的表達式知，電流增大．故B錯誤，C、D正確．
故選CD．

點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．