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(cè)壁內(nèi)側(cè)各裝一導(dǎo)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(qiáng)磁場B．已知在時(shí)間t內(nèi)通過與兩導(dǎo)體片平行且距離相等的截面的Na⁺數(shù)目為n．圖中a、b是垂直于z軸方向上水槽的前后兩內(nèi)側(cè)面（已知元電荷為e），則（　　）

• A、a側(cè)電勢高于b側(cè)電勢
• B、a側(cè)離子濃度大于b側(cè)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(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電的氯離子向左運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)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(nèi)側(cè)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(yùn)動(dòng)，磁場的方向是豎直向上的，根據(jù)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(yùn)動(dòng)，同理，可以判斷負(fù)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(cuò)誤；
B、由于正負(fù)離子都向a處運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；
D、在時(shí)間t內(nèi)通過與兩導(dǎo)體片平行且距離相等的截面的Na⁺數(shù)目為n，通過與兩導(dǎo)體片平行且距離相等的截面的Cl^-數(shù)目也為n，故電流為：I=

2ne

t

，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電解液，溶液中既有正離子，也有負(fù)離子，兩種離子都運(yùn)動(dòng)，這是與金屬導(dǎo)體導(dǎo)電不同的地方，在分析離子的受力的時(shí)候要注意離子帶正電還是負(fù)電．