Question

6．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的长方体流量计．该装置由绝缘材料制成，其长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加一匀强磁场，前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（　　）

• A． M端的电势比N端的高
• B． 电压表的示数U与a和b均成正比，与c无关
• C． 电压表的示数U与污水的流量Q成正比
• D． 若污水中正负离子数相同，则电压表的示数为0

Answer 1

分析 根据左手定则判断洛伦兹力的方向，从而得出正负离子的偏转方向，确定出前后表面电势的高低．最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出两极板间的电压，以及求出流量的大小．

解答 解：A、根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向外，则向外偏转，M板带负电，那么N板带正电，则M板的电势比N板电势低．故A错误；
BD、最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有：qvB=q$\frac{U}{b}$，
解得U=vBb，与离子浓度无关．故BD错误．
C、因v=$\frac{U}{Bb}$，则流量Q=vbc=$\frac{Uc}{B}$，因此U=$\frac{BQ}{c}$，与污水流量成正比．故C正确．
故选：C．

点评 解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及抓住离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡进行求解．