Question

為了控制海洋中水的運動，海洋工作者有時依靠水流通過地磁場產生的感應動勢以及水的流速測地磁場的磁感應強度向下的分量B，某課外活動興趣小組由四個成員甲、乙、丙、丁組成，前去海邊某處測量地磁場的磁感應強度向下的分量B．假設該處的水流是南北流向，且流速為v，問下列哪種測定方法可行？（　　）

• A．甲將兩個電極在水平面沿水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則B=

  U

  vL

• B．乙將兩個電極在水平面沿垂直水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則B=

  U

  vL

• C．丙將兩個電極沿垂直海平面方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則B=

  U

  vL

• D．丁將兩個電極在水平面上沿任意方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則B=

  U

  vL

Answer 1

分析：根據左手定則判斷出離子的洛倫茲力方向，從而知道其偏轉方向，在兩極板之間產生電勢差，最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．

解答：解：地磁場有向下的分量，而水流流向為南北流向，相當于東西方向的導體切割磁感線，所以導體應在垂直于水流方向上，即把電極的東西方向插入水中，根據qvB=q

U

L

，解得B=

U

Lv

．故B正確，A、C、D錯誤．
故選B．

點評：解決本題的關鍵知道左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得知極板的放置方式，以及知道最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．