Question

9．為了測量某化肥廠的污水排放量，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、寬、高分別為 a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場，在前、后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面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)，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），下列說法正確的是（　�。�

• A． 若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面的電勢高
• B． 前內(nèi)側(cè)面的電勢一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，與哪種離子多無關(guān)
• C． 污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大
• D． 污水流量 Q 與電壓 U 成正比，與 ab 無關(guān)

Answer 1

分析 正負(fù)離子流動(dòng)時(shí)，受到洛倫茲力，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正離子偏轉(zhuǎn)到哪一個(gè)表面，哪一個(gè)表面電勢就高．兩表面上有正負(fù)電荷，之間就存在電場，最終正負(fù)離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．

解答 解：A、正負(fù)離子流動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則，正離子洛倫茲力，向后表面偏轉(zhuǎn)，所以后表面上帶正電荷，前表面上帶負(fù)電荷，前表面電勢比后表面低，與正離子的多少無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、由上可知，前內(nèi)側(cè)面的電勢一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，與哪種離子多無關(guān)，故B正確．
C、最終正負(fù)離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有q$\frac{U}$=qvB，流量Q=vS=vbc，所以U=$\frac{QB}{c}$．與離子濃度無關(guān)．故C錯(cuò)誤．
D、由上可知，Q=$\frac{cU}{B}$，知污水流量Q與電壓成正比，與a、b無關(guān)．故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵正握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道最終正負(fù)離子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，前后表面形成穩(wěn)定的電勢差．