Question

為了測量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端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，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)面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），下列說法正確的是（　　）

• A、若污水中負離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢高
• B、若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢高
• C、污水的流速v=

  U

  Bb

• D、污水流量Q只與B、U、c有關(guān)

Answer 1

分析：正負離子流動時，受到洛倫茲力，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正離子偏轉(zhuǎn)到哪一個表面，哪一個表面電勢就高．兩表面上有正負電荷，之間就存在電場，最終正負離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．

解答：解：A、B、正負離子流動時，根據(jù)左手定則，正離子洛倫茲力，向后表面偏轉(zhuǎn)，所以后表面上帶正電荷，前表面上帶負電荷，前表面電勢比后表面低．故A錯誤，B錯誤．
C、最終正負離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有：q

U

b

=qvB
解得：v=

U

Bb

，故C正確；
D、最終正負離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有：q

U

b

=qvB，流量Q=vS=vbc，
所以Q=

Uc

B

，污水流量Q只與B、U、c有關(guān)，故D正確；
故選：CD．

點評：解決本題的關(guān)鍵正握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道最終正負離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，前后表面形成穩(wěn)定的電勢差．