Question

為了測量某化工廠的污水排放量，技術人員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為B的勻強磁場，在前后兩個內側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，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體積），下列說法中正確的是（　　）

A、若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢高

B、污水流量Q與U成正比，與a、b無關

C、污水中離子濃度越高，電壓表的示數將越大

D、前表面的電勢一定高于后表面的電勢，與哪種離子多無關

Answer 1

分析：根據左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得出正負離子的偏轉方向，確定出前后表面電勢的高低．最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據平衡求出兩極板間的電壓，以及求出流量的大小．

解答：解：A、根據左手定則，正離子向后表面偏轉，負離子向前表面偏轉，所以后表面的電勢高于前表面的電勢，與離子的多少無關．故A、D錯誤．
B、最終離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡，有：qvB=q

U

b

，解得U=vBb，電壓表的示數與離子濃度無關．v=

U

Bb

，則流量Q=vbc=

Uc

B

，與U成正比，與a、b無關．故B正確，C錯誤．
故選B．

點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及抓住離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡進行求解．