Question

19．北半球海洋某处，地磁场水平分量B₁=0.5×10^-4T，竖直分量B₂=0.8×10^-4T，海水向北流动．海洋工作者测量海水的流速时，将两极板竖直插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距L=10m，如图所示．与两极板相连的电压表（可看作理想电压表）示数为U=0.2mV，则（　　）

• A． 西侧极板电势高，东侧极板电势低
• B． 西侧极板电势低，东侧极板电势高
• C． 海水的流速大小为0.25m/s
• D． 海水的流速大小为0.4m/s

Answer 1

分析 海水向北流动时，正负离子向北流动，受到洛伦兹力向东西方向偏转，打在两极板上，在两极板间形成电场，最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出流速．

解答 解：正负离子向北流动，受到洛伦兹力，正离子向西侧极板偏转，负离子向东侧极板偏转，两极板间形成电场，最终最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，
$qv{B}_{2}=q\frac{U}{L}$，
所以v=$\frac{U}{{B}_{2}L}=\frac{0.2×1{0}^{-3}}{0.8×1{0}^{-4}×10}m/s=0.25m/s$，西侧极板带正电，东侧极板带负电，所以西侧极板电势高，东侧极板电势低．故A、C正确，B、D错误．
故选：AC．

点评 解决本题的关键知道海水向北流动时，正负离子向北流动，受到洛伦兹力向东西方向偏转，打在两极板上，在两极板间形成电场，最终正负离子受电场力和洛伦兹力处于平衡．