Question

【題目】電磁流量計原理可解釋為：如圖所示，圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動．導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，自由電荷在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢差．形成電場，當(dāng)自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差就保持穩(wěn)定．若導(dǎo)電液體中的自由離子帶正電，則：

（1）離子受到的電場力向____________（“上”或“下”），a點電勢_____于b點電勢（“高”或“低”）

（2）若測點a、b間的電勢差為U，自由離子的運動速率v=________.

（3）液體流量（單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面積的流體體積）Q=___________.

Answer 1

【答案】上 低

【解析】

(1)[1]帶正電的粒子垂直磁場向左運動，由左手定則可知，洛倫茲力向下使得正粒子向下偏轉(zhuǎn)，則b端積累較多的正電荷，a端有較多的負(fù)電荷，故形成的電場使正離子受到的電場力向上；而a點電勢低于b點電勢.

(2)[2] 當(dāng)上下兩端形成穩(wěn)定電壓U時，粒子勻速穿過，有：

解得自由離子的運動速率

(3)[3]流量等于單位時間流過液體的體積，則有：

.