Question

如圖所示，長方體玻璃槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右側壁內側各裝一導體片，使溶液中通入沿x軸正向的電流I，沿y軸正向加恒定的勻強磁場B．已知在時間t內通過與兩導體片平行且距離相等的截面的Na⁺數目為n．圖中a、b是垂直于z軸方向上水槽的前后兩內側面（已知元電荷為e），則（　　）

• A、a側電勢高于b側電勢
• B、a側離子濃度大于b側離子濃度
• C、溶液的上表面電勢高于下表面電勢
• D、溶液中電流的大小為

  ne

  t

Answer 1

分析：在溶液中通入沿x軸正向的電流I，在NaCl的水溶液中，帶正電的鈉離子向右運動，帶負電的氯離子向左運動，再根據左手定則判斷粒子受到的洛倫茲力的方向，從而可以得出水槽的前后兩內側面積累的電荷的情況，再分析電勢的情況．

解答：解：A、電流向右，正離子向右運動，磁場的方向是豎直向上的，根據左手定則可以判斷，正離子受到的洛倫茲力的方向是向+Z方向，即向a處運動，同理，可以判斷負離子受到的洛倫茲力的方向也是指向a處的，所以a處整體不帶電，a的電勢和b的電勢相同；故A錯誤；
B、由于正負離子都向a處運動，所以a處的離子濃度大于b處離子濃度；故B正確；
C、離子都向a出運動，故沒有霍耳電壓，所以溶液的上表面電勢等于下表面的電勢；故C錯誤；
D、在時間t內通過與兩導體片平行且距離相等的截面的Na⁺數目為n，通過與兩導體片平行且距離相等的截面的Cl^-數目也為n，故電流為：I=

2ne

t

，故D錯誤；
故選：B．

點評：對于電解液，溶液中既有正離子，也有負離子，兩種離子都運動，這是與金屬導體導電不同的地方，在分析離子的受力的時候要注意離子帶正電還是負電．