Question

11．利用电磁流量计可以监测污水的流量，结构如图所示，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大小为B的匀强磁场，在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，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水的流量（单位时间内排出的液体体积），下列说法中正确的是（　　）

• A． 前表面比后表面电势高
• B． 电压表的示数与污水的流速有关
• C． 液体中离子浓度越高，电压表的示数将越大
• D． U与Q成正比，与a和b无关

Answer 1

分析 污水充满管口从左向右流经排污管，根据左手定则判断出正负电荷所受的洛伦兹力，知道正负电荷向哪一个极板偏转，两极板带上电荷后，在前后两个内侧面之间形成电势差，最终电荷受洛伦兹力和电场力处于平衡．

解答 解：A、正负电荷从左向右移动，根据左手定则，正电荷所受的洛伦兹力指向后表面，负电荷所受的洛伦兹力指向前表面，所以后表面电极的电势比前表面电极电势高．故A错误
 BC、最终稳定时，电荷受洛伦兹力和电场力平衡，有qvB=q$\frac{U}{b}$，U=Bbv，电压表的示数U与v成正比，与浓度无关．故B正确，C错误．
 D、污水的流量Q=vS=vbc=$\frac{U}{Bb}$．与电压表的示数U成正比，与a、b无关．故D正确．
故选：BD．

点评 解决本题的关键根据左手定则判断运动电荷的洛伦兹力的方向，知道最终稳定时，电荷受洛伦兹力和电场力平衡．