Question

15．为了测量某地地磁场的磁感应强度的水平分量，课外兴趣小组进行了如图所示的实验：在横截面为长方形的、只有上下表面A、B为金属板的导管中通以带电溶液，将导管按东西方向放置时A、B两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量．假如在某次实验中测得溶液流量为Q（Q=vS，其中v为溶液的流动速度，S为导管的横截面积），导管横截面的长为a，宽为b，A、B面的电势差为U，则下列判断正确的是（　　）

• A． .若溶液带负电，则B面的电势高于A板
• B． .若溶液带负电，则A面的电势高于B板
• C． ．地磁场的水平分量为B=$\frac{aU}{Q}$
• D． .地磁场的水平分量为B=$\frac{bU}{aQ}$

Answer 1

分析 导电液体流过磁场区域时，正负电荷受到洛伦兹力，发生偏转打到上下两个面上，上下两个面之间形成电场，最终正负电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据受力平衡求出磁感应强度的水平分量．

解答 解：A、B、地磁场的水平分量从南向北，根据左手定则，正电荷向A板偏转，负电荷向B板偏转，故A面的电势高于B面，与溶液的电性无关，故A错误，B正确；
C、D、导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，
则有qE=q$\frac{U}{b}$=qvB_x；
解得：B_x=$\frac{U}{vb}$，而Q=vS，所以B=$\frac{aU}{Q}$，故C正确，D错误；
故选：BC．

点评 解决本题的关键知道导电液体流过磁场区域时，正负电荷受到洛伦兹力，发生偏转打到上下两个面上，上下两个面之间形成电场，最终正负电荷在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．