Question

为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管中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，在垂直于上下底面的方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属钢板作电极，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 （单位时间内排出污水体积）．下列说法中不正确的是（　　）

• A、若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势低
• B、若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势低
• C、污水中离子浓度越高电压表示数将越大
• D、污水流量Q与U成正比，与a、b无关

Answer 1

分析：正负离子作定向移动，受到洛伦兹力，发生偏转，打在前后表面上，正离子偏转向哪一个表面，哪一个表面的电势高；前后表面上有正负离子，之间形成电场，最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，两极板间形成稳定的电势差．确定电势差与什么因素有关．通过离子速度的大小得出流量的大小，判断与什么因素有关．

解答：解：AB、正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏．所以前表面比后表面电势低．故A、B正确．
CD、最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有qE=qvB，即

U

b

=vB，而污水的流量Q=vS=vbc=

Uc

B

，可知Q与U成正比，与a、b无关．因为Q=

Uc

B

，则U=

QB

c

，电压表的示数与磁感应强度、流量Q以及流量计的高有关，与离子浓度无关．故C错误，D正确．
本题选错误的，故选：C．

点评：解决本题的关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道在电磁流量计中，正负离子受电场力和洛伦兹力平衡．