Question

為監(jiān)測(cè)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．污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個(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），下列說法中正確的是（　�。�

• A、N端的電勢(shì)比M端的高
• B、若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢(shì)差為零
• C、電壓表的示數(shù)U跟a和b都成正比，跟c無關(guān)
• D、電壓表的示數(shù)U跟污水的流量Q成正比

Answer 1

分析：污水充滿管口從左向右流經(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：A、B、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A正確，B錯(cuò)誤
C、D、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

b

解得：U=Bbv
污水的流量：
Q=vS=vbc=

U

Bb

bc=

Uc

B

即：U=

BQ

c

，即電壓表的示數(shù)U跟污水的流量Q成正比，與c成反比，與ab無關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：AD．

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．