Question

為了測(cè)量某化工廠的污水排放量，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(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)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(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U．若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A、若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢(shì)高

B、污水流量Q與U成正比，與a、b無(wú)關(guān)

C、污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大

D、前表面的電勢(shì)一定高于后表面的電勢(shì)，與哪種離子多無(wú)關(guān)

Answer 1

分析：根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得出正負(fù)離子的偏轉(zhuǎn)方向，確定出前后表面電勢(shì)的高低．最終離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出兩極板間的電壓，以及求出流量的大�。�

解答：解：A、根據(jù)左手定則，正離子向后表面偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向前表面偏轉(zhuǎn)，所以后表面的電勢(shì)高于前表面的電勢(shì)，與離子的多少無(wú)關(guān)．故A、D錯(cuò)誤．
B、最終離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下平衡，有：qvB=q

U

b

，解得U=vBb，電壓表的示數(shù)與離子濃度無(wú)關(guān)．v=

U

Bb

，則流量Q=vbc=

Uc

B

，與U成正比，與a、b無(wú)關(guān)．故B正確，C錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及抓住離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下平衡進(jìn)行求解．