题目内容
1.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中,两触点的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 ?V,磁感应强度的大小为0.040T.则血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )A. | 1.3 m/s,a正、b负 | B. | 2.7 m/s,a正、b负 | C. | 1.3 m/s,a负、b正 | D. | 2.7 m/s,a负、b正 |
分析 血液中正负离子流动时,会受到洛伦兹力,发生偏转,正离子往哪一个电极偏转,哪一个电极带正电.电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.根据平衡可求出血流速度.
解答 解:血液中正负离子流动时,根据左手定则,正离子受到向上的洛伦兹力,负离子受到向下的洛伦兹力,
所以正离子向上偏,负离子向下偏.则a带正电,b带负电.
最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,有q$\frac{U}{d}$=qvB,所以v=$\frac{U}{Bd}$=$\frac{160×1{0}^{-6}}{0.040×3×1{0}^{-3}}$m/s=1.3m/s.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
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.
练习册系列答案
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