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(2009?宜昌模拟)某制药厂的污水处理站的管道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,在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极,当含有大量正负离子(其重力不计)的污水充满管口从左向右流经该装置时,利用电压表所显示的两个电极间的电压U,就可测出污水流量Q(单位时间内流出的污水体积).则下列说法正确的是( )
分析:正负离子流过时,会受到洛伦兹力发生偏转,打在前后表面上,通过电荷的正负判断电势的高度.最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡,根据平衡关系求出流量和电压U的关系.
解答:解:A、根据左手定则,知正离子向后表面偏转,负离子向前表面偏转,则后表面的电势一定高于前表面的电势.故A正确.
B、最终离子受电场力和洛伦兹力平衡,有:qvB=
q,则电势差U=vBb,与a、c无关.故B错误.
C、根据qvB=
q,知v=
,则流量Q=vS=vbc=
知流量越大,两个电极间的电压U越大,与正负离子的数目无关.故C正确,D错误.
故选AC.
点评:解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡.
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