Question

2．如图所示为一电磁流量计（即计算单位时间内流过某一横截面的体积）的原理图：一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动．导电液体中的自由电荷（负离子）在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定，则（　　）

• A． 电势a高b低
• B． 电势b高a低
• C． 流量Q=$\frac{πdU}{4B}$
• D． 流量Q=$\frac{4B}{πdU}$

Answer 1

分析 导电液体中的正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转，在上下两端间形成电势差，根据左手定则来确定洛伦兹力方向，从而确定电势的高低，最终离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出离子的速度，再根据Q=vS求出导电液体的流量．

解答 解：A、根据左手定则可知，导电液体中的自由电荷（负离子）在洛伦兹力作用下向上偏转，则a点电势低，b点电势高，故A错误，B正确；
C、对离子有：qvB=q$\frac{U}{d}$，解得v=$\frac{U}{Bd}$．流量等于单位时间流过液体的体积，有Q=vS=$\frac{U}{Bd}$π（$\frac{d}{2}$）²=$\frac{πdU}{4B}$，故C正确，D错误．
故选：BC．

点评 解决本题的关键理解最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平衡求出离子的流动的速度，从而得出流速，同时注意左手定则与右手定则的区别．