Question

9．为了测量某化肥厂的污水排放量，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，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在前、后两个内侧面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），下列说法正确的是（　　）

• A． 若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高
• B． 前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关
• C． 污水中离子浓度越高，电压表的示数越大
• D． 污水流量 Q 与电压 U 成正比，与 ab 无关

Answer 1

分析 正负离子流动时，受到洛伦兹力，发生偏转，正离子偏转到哪一个表面，哪一个表面电势就高．两表面上有正负电荷，之间就存在电场，最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．

解答 解：A、正负离子流动时，根据左手定则，正离子洛伦兹力，向后表面偏转，所以后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低，与正离子的多少无关，故A错误；
B、由上可知，前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关，故B正确．
C、最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有q$\frac{U}{b}$=qvB，流量Q=vS=vbc，所以U=$\frac{QB}{c}$．与离子浓度无关．故C错误．
D、由上可知，Q=$\frac{cU}{B}$，知污水流量Q与电压成正比，与a、b无关．故D正确．
故选：BD．

点评 解决本题的关键正握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，前后表面形成稳定的电势差．