Question

為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端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(yīng)強度大小為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)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(jīng)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(nèi)排出的污水體積），下列說法中正確的是（　　）

A、前表面比后表面電勢高

B、前表面比后表面電勢低

C、污水中離子濃度越高電壓表的示數(shù)將越大

D、污水流量Q與U成正比，與a、b無關(guān)

Answer 1

分析：污水充滿管口從左向右流經(jīng)排污管，根據(jù)左手定則判斷出正負(fù)電荷所受的安洛倫茲力，知道正負(fù)電荷向哪一個極板偏轉(zhuǎn)，兩極板帶上電荷后，在前后兩個內(nèi)側(cè)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、B、正負(fù)電荷從左向右移動，根據(jù)左手定則，正電荷所受的洛倫茲力指向后表面，負(fù)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A錯誤，B正確．
C、最終穩(wěn)定時，電荷受洛倫茲力和電場力平衡，有qvB=q

U

d

，U=Bbv，電壓表的示數(shù)U與v成正比，與濃度無關(guān)，故C錯誤；
D、污水的流量Q=vS=vbc=

U

Bb

；與電壓表的示數(shù)U成正比，與a、b無關(guān)；故D正確；
故選BD．

點評：解決本題的關(guān)鍵根據(jù)左手定則判斷運動電荷的洛倫茲力的方向，知道最終穩(wěn)定時，電荷受洛倫茲力和電場力平衡．