Question

10．如圖所示，是電磁流量計的示意圖，在非磁性材料做成的圓管道外加一勻強磁場，當管中的電解液流過此區(qū)域時，測得管壁上ab兩點的電勢差為E，已知管的直徑為d，磁感應強度為B，（流量是單位時間內流過某一截面的流體的體積）（　�。�

• A． 穩(wěn)定時，流量計筒內區(qū)域電場是一個勻強電場
• B． 穩(wěn)定時，離子受到的洛倫茲力與電場力平衡
• C． 流量的表達式為Q=$\frac{πdE}{4B}$
• D． 流量的表達式為Q=$\frac{πdE}{B}$

Answer 1

分析 導電液體流過磁場區(qū)域時，正負電荷受到洛倫茲力，發(fā)生偏轉打到上下兩個面上，上下兩個面之間形成電場，最終正負電荷在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，根據受力平衡求出電荷的速度，再根據Q=vS求出流量．

解答 解：AB、運動的離子在磁場中偏轉，導致圓管道上下存在電勢差，當離子受到的洛倫茲力與電場力平衡，不會出現(xiàn)偏轉，即處于穩(wěn)定狀態(tài)，那么此時電勢差恒定，因此流量計筒內區(qū)域電場是一個勻強電場，故AB正確；
CD、洛倫茲力F_洛=Bvq；
電場力  F_電=$\frac{E}6hyoitk$q；
當電壓穩(wěn)定時，F(xiàn)_洛=F_電；
又因為流量Q=Sv
S=πR²=π（$\fracr6gkje4{2}$）²
上式聯(lián)立解得：Q=$\frac{πEd}{4B}$，故C正確，D錯誤；
故選：ABC．

點評 解決本題的關鍵知道導電液體流過磁場區(qū)域時，正負電荷受到洛倫茲力，發(fā)生偏轉打到上下兩個面上，上下兩個面之間形成電場，最終正負電荷在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．