题目内容

6.为监测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长方体流量计.该装置由绝缘材料制成,其长、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一匀强磁场,前后两个内侧面分别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,接在M、N两端间的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.M端的电势比N端的高
B.电压表的示数U与a和b均成正比,与c无关
C.电压表的示数U与污水的流量Q成正比
D.若污水中正负离子数相同,则电压表的示数为0

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:A、根据左手定则,知负离子所受的洛伦兹力方向向外,则向外偏转,M板带负电,那么N板带正电,则M板的电势比N板电势低.故A错误;
BD、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,与离子浓度无关.故BD错误.
C、因v=$\frac{U}{Bb}$,则流量Q=vbc=$\frac{Uc}{B}$,因此U=$\frac{BQ}{c}$,与污水流量成正比.故C正确.
故选:C.

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.

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