Question

20．为了测量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流量计，该装置由绝缘材料制成，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磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧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，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． 若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
• B． 前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多无关
• C． 污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大
• D． 污水流量Q与U成正比，与a、b无关

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：AB、根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，所以后表面的电势高于前表面的电势，与离子的多少无关．故A错误、B正确．
CD、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，电压表的示数与离子浓度无关．v=$\frac{U}{bB}$，则流量Q=vbc=$\frac{cU}{B}$，与U成正比，与a、b无关．故D正确，C错误．
故选：BD．

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．