Question

為監測某化工廠的污水排放量，技術人員在該廠的排污管中安裝了如圖所示的流量計，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，在垂直于上下底面的方向加磁感應強度大小為B的勻強磁場，在前后兩個內側面分別固定有金屬鋼板作電極，污水充滿管口，從左向右流經該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U，若用Q表示污水流量 （單位時間內排出污水體積）．下列說法中不正確的是（　　）

• A、若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢低
• B、若污水中負離子較多，則前表面比后表面電勢低
• C、污水中離子濃度越高電壓表示數將越大
• D、污水流量Q與U成正比，與a、b無關

Answer 1

分析：正負離子作定向移動，受到洛倫茲力，發生偏轉，打在前后表面上，正離子偏轉向哪一個表面，哪一個表面的電勢高；前后表面上有正負離子，之間形成電場，最終正負離子會受到電場力、洛倫茲力處于平衡，兩極板間形成穩定的電勢差．確定電勢差與什么因素有關．通過離子速度的大小得出流量的大小，判斷與什么因素有關．

解答：解：AB、正負離子向右移動，受到洛倫茲力，根據左手定則，正離子向后表面偏，負離子向前表面偏．所以前表面比后表面電勢低．故A、B正確．
CD、最終正負離子會受到電場力、洛倫茲力處于平衡，有qE=qvB，即

U

b

=vB，而污水的流量Q=vS=vbc=

Uc

B

，可知Q與U成正比，與a、b無關．因為Q=

Uc

B

，則U=

QB

c

，電壓表的示數與磁感應強度、流量Q以及流量計的高有關，與離子濃度無關．故C錯誤，D正確．
本題選錯誤的，故選：C．

點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道在電磁流量計中，正負離子受電場力和洛倫茲力平衡．