Question

（2012?杭州模擬）為監(jiān)測(cè)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(cè)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(chǎng)，在空腔前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)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．下列說法中錯(cuò)誤的是（　�。�

A．M板比N板電勢(shì)低

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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則電流表的示數(shù)也增大

Answer 1

分析：正負(fù)離子流動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正離子往哪一個(gè)極板偏，哪一個(gè)極板電勢(shì)就高．兩極板上有了電荷，兩極板間就有電場(chǎng)，最終正負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡．

解答：解：A、根據(jù)左手定則，正離子往N板偏，負(fù)離子往M板偏，最終M板帶負(fù)電，N板帶正電，M板電勢(shì)比N板電勢(shì)低．故A正確．
    B、最終正負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有q

U

b

=qvB，污水的流量Q=vbc．所以MN兩端間的電勢(shì)差U=

QB

c

．污水流量越大，電勢(shì)差越大，電流表示數(shù)越大．增加磁感應(yīng)強(qiáng)度，電勢(shì)差增大，電流表示數(shù)也增大．電勢(shì)差與污水中的離子濃度無關(guān)．故B錯(cuò)誤，C、D正確．
因?yàn)檫x錯(cuò)誤的，故選B．

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，以及知道最終正負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，兩極板間存在穩(wěn)定的電勢(shì)差．