Question

為監測某化工廠的污水（導電液體）排放量，環境保護機構在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計．該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口．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，在前后兩個內側面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經該裝置時，理想電壓表將顯示兩個電極間的電壓U．若用Q表示污水流量（單位時間內排出的污水的體積），下列說法中正確的是（ ）

A．前表面電極電勢比后表面電極電勢高
B．后表面電極電勢比前表面電極電勢高
C．電壓表的示數U與污水中離子濃度成正比
D．污水流量Q與電壓表的示數U成正比，與a、b無關

Answer 1

【答案】分析：污水充滿管口從左向右流經排污管，根據左手定則判斷出正負電荷所受的安洛倫茲力，知道正負電荷向哪一個極板偏轉，兩極板帶上電荷后，在前后兩個內側面之間形成電勢差，最終電荷受洛倫茲力和電場力處于平衡．
解答：解：A、正負電荷從左向右移動，根據左手定則，正電荷所受的洛倫茲力指向后表面，負電荷所受的洛倫茲力指向前表面，所以后表面電極的電勢比前表面電極電勢高．故B正確，A錯誤．
    C、最終穩定時，電荷受洛倫茲力和電場力平衡，有qvB=q，U=Bbv，電壓表的示數U與v成正比，與濃度無關．故C錯誤．
    D、污水的流量Q=vS=vbc=與電壓表的示數U成正比，與a、b無關．故D正確．
故選BD．
點評：解決本題的關鍵根據左手定則判斷運動電荷的洛倫茲力的方向，知道最終穩定時，電荷受洛倫茲力和電場力平衡．