Question

10．為了測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、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，在前后兩面內(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，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高
• B． 若污水中正、負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢差為零
• C． 前表面的電勢一定低于后表面的電勢，與哪種離子多少無關(guān)
• D． 污水流量Q越大，電壓表示數(shù)越小

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的高低．最終離子在電場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)，所以后表面的電勢高于前表面的電勢，與離子的多少無關(guān)．故A錯誤，C正確．
B、最終離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡，有：qvB=q$\frac{U}$，解得U=vBb，電壓表的示數(shù)與離子濃度無關(guān)．v=$\frac{U}{Bb}$，則流量Q=vbc=$\frac{cU}{B}$，與U成正比．故C正確，B錯誤．
故選：C．

點(diǎn)評 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力和洛倫茲力作用下平衡進(jìn)行求解．