Question

为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为b和c，左、右两端开口与排污管相连，如图所示．在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为a的相互平行且正对的电极M和N，M和N与内阻为R的电流表相连．污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况．下列说法中正确的是（　　）

A．M板比N板电势高

B．污水中离子浓度越高，则电流表的示数越小

C．污水流量越大，则电流表的示数越大

D．若只增大所加磁场的磁感应强度，则电流表的示数也增大

Answer 1

分析：含有离子的污水流动时，离子受到洛伦兹力发生偏转，在前后表面形成电势差，最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出电动势的大小，再根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小，判断与什么因素有关．

解答：解：A、根据左手定则，正离子向N极板偏转，负离子向M极板偏转，所以N板的电势比M板的电势高．故A错误．
B、根据平衡得，qvB=q

E

b

，解得电动势E=vbB．电流I=

E

R总

=

vbB

R总

，知电流表的读数与浓度无关，流量越大，知流速越大，则电流表的示数越大．磁感应强度增大，根据电流的表达式知，电流增大．故B错误，C、D正确．
故选CD．

点评：解决本题的关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡．