Question

為監(jiān)測(cè)某化工廠(chǎng)的污水排放量，技術(shù)人員在該廠(chǎng)的排污管末端安裝了如圖4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(kāi)口．在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極．污水充滿(mǎn)管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，理想電壓表將顯示兩個(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、前表面電極比后表面電極電勢(shì)高
• B、后表面電極比前表面電極電勢(shì)高
• C、電壓表的示數(shù)U與污水中離子濃度成正比
• D、污水流量Q與電壓表的示數(shù)U成反比

Answer 1

分析：污水充滿(mǎn)管口從左向右流經(jīng)排污管，根據(jù)左手定則判斷出正負(fù)電荷所受的安洛倫茲力，知道正負(fù)電荷向哪一個(gè)極板偏轉(zhuǎn)，兩極板帶上電荷后，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面之間形成電勢(shì)差，最終電荷受洛倫茲力和電場(chǎng)力處于平衡．

解答：解：AB、正負(fù)電荷從左向右移動(dòng)，根據(jù)左手定則，正電荷所受的洛倫茲力指向后表面，負(fù)電荷所受的洛倫茲力指向前表面，所以后表面電極的電勢(shì)比前表面電極電勢(shì)高．故B正確；
C、最終穩(wěn)定時(shí)，電荷受洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，有qvB=q

U

d

，U=Bbv，電壓表的示數(shù)U與v成正比，與濃度無(wú)關(guān)．故C錯(cuò)誤．
D、污水的流量Q=vS=vbc=

U

Bb

bc=

Uc

B

與電壓表的示數(shù)U成正比．故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵根據(jù)左手定則判斷運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力的方向，知道最終穩(wěn)定時(shí)，電荷受洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡．