Question

為監(jiān)測某化工廠的含有離子的污水排放情況，技術(shù)人員在排污管中安裝了監(jiān)測裝置，該裝置的核心部分是一個(gè)用絕緣材料制成的空腔，其寬和高分別為b和c，左、右兩端開口與排污管相連，如圖所示．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，在空腔前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長為a的相互平行且正對(duì)的電極M和N，M和N與內(nèi)阻為R的電流表相連．污水從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電流表將顯示出污水排放情況．下列說法中正確的是（　�。�

A．M板比N板電勢(shì)高

B．污水中離子濃度越高，則電流表的示數(shù)越小

C．污水流量越大，則電流表的示數(shù)越大

D．若只增大所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則電流表的示數(shù)也增大

Answer 1

分析：含有離子的污水流動(dòng)時(shí)，離子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在前后表面形成電勢(shì)差，最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出電動(dòng)勢(shì)的大小，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，判斷與什么因素有關(guān)．

解答：解：A、根據(jù)左手定則，正離子向N極板偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向M極板偏轉(zhuǎn)，所以N板的電勢(shì)比M板的電勢(shì)高．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)平衡得，qvB=q

E

b

，解得電動(dòng)勢(shì)E=vbB．電流I=

E

R總

=

vbB

R總

，知電流表的讀數(shù)與濃度無關(guān)，流量越大，知流速越大，則電流表的示數(shù)越大．磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)電流的表達(dá)式知，電流增大．故B錯(cuò)誤，C、D正確．
故選CD．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡．