Question

為監測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方向向下的勻強磁場，在前后兩個內側面分別固定有金屬板作為電極與電壓表V相連．含有正、負離子的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．若用Q表示污水流量（單位時間內排出的污水體積），下列說法正確的是（　　）

• A、前表面比后表面電勢低
• B、前表面比后表面電勢高
• C、污水中正、負離子濃度越高電壓表的示數將越大
• D、兩極間的電壓與污水流量Q成正比

Answer 1

分析：A、正負離子作定向移動，受到洛倫茲力，發生偏轉，打在前后表面上，正離子偏轉向哪一個表面，哪一個表面的電勢高．
C、D、根據正負離子會受到電場力、洛倫茲力平衡，求出電壓表所測的電壓與什么因素有關即可知．

解答：解：A、正負離子向右移動，受到洛倫茲力，根據左手定則，正離子向后表面偏，負離子向前表面偏．所以前表面比后表面電勢低．故A正確、B錯誤．
    C、最終正負離子會受到電場力、洛倫茲力處于平衡，有qE=qvB，即

U

b

=Bv，而污水流量Q=vbc=

Ubc

Bb

=

Uc

B

，則U=

Qc

B

可知Q與U成正比，與離子濃度無關，故C錯誤故D正確；
故選：AD．

點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道在電磁流量計中，正負離子受電場力和洛倫茲力平衡．