Question

某制藥廠的污水處理站的管道中安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強度為B的勻強磁場，在前后兩個面的內(nèi)側固定有金屬板作為電極，當含有大量正負離子（其重力不計）的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，利用電壓表所顯示的兩個電極間的電壓U，就可測出污水流量Q（單位時間內(nèi)流出的污水體積）．則下列說法正確的是（ ）
A．后表面的電勢一定高于前表面的電勢，與正負離子數(shù)目的多少無關
B．若污水中正負離子數(shù)相同，則前后表面的電勢差為零
C．流量Q越大，兩個電極間的電壓U越大
D．污水中離子數(shù)越多，兩個電極間的電壓U越大

Answer 1

【答案】分析：正負離子流過時，會受到洛倫茲力發(fā)生偏轉，打在前后表面上，通過電荷的正負判斷電勢的高度．最終正負離子受電場力和洛倫茲力處于平衡，根據(jù)平衡關系求出流量和電壓U的關系．
解答：解：A、根據(jù)左手定則，正離子向后表面偏轉，負離子向前表面偏轉，知后表面的電勢一定高于前表面的電勢，與正負離子的數(shù)目無關．故A正確．
   B、后表面電勢高于前表面，則兩表面間形成電勢差．故B錯誤．
   C、最終離子受電場力和洛倫茲力平衡，有：qvB=q得，v=．Q=vS=．知流量越大，兩個電極間的電壓U越大，與正負離子的數(shù)目無關．故C正確，D錯誤．
故選AC．
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．