Question

（2013?寧德模擬）2013年4月9日，由清華大學薛其坤院士率領的實驗團隊對霍爾效應的研究取得重大的進展．如圖是利用霍爾效應制成的污水流量計的原理圖，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，有垂直上下底面的勻強磁場B，前后內側面分別固定有金屬板電極．流量Q的污水充滿管道從左向右流經該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓．下列說法中正確的是（　　）

A．后表面比前表面電勢低

B．污水流量越大，電壓表的示數越小

C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數不變

D．增大所加磁場的磁感應強度，電壓表的示數減小

Answer 1

分析：正負離子流過時，會受到洛倫茲力發生偏轉，打在前后表面上，通過電荷的正負判斷電勢的高度；最終穩定后正負離子受電場力和洛倫茲力處于平衡，根據平衡關系求出流量和電壓U的關系．

解答：解：A、根據左手定則，知正離子向后表面偏轉，負離子向前表面偏轉，則后表面的電勢一定高于前表面的電勢；故A正確；
B、最終離子受電場力和洛倫茲力平衡，有：qvB=q

U

b

，則電勢差U=vBb；
流量Q=vS=vbc=

Uc

B

；
故：U=

QB

c

，故流量Q越大，電壓越大，故B錯誤；
C、U=

QB

c

，故電壓與污水中離子濃度無關，故C正確；
D、U=

QB

c

，故大所加磁場的磁感應強度B，電壓表的示數U將增加，故D錯誤；
故選：C．

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