Question

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

Answer 1

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．