Question

北半球海洋某處，地磁場(chǎng)水平分量B₁=0.8×10^-4T，豎直分量B₂=0.5×10^-4T，海水向北流動(dòng)．海洋工作者測(cè)量海水的流速時(shí)，將兩極板豎直插入此處海水中，保持兩極板正對(duì)且垂線沿東西方向，兩極板相距L=20m，如圖所示．與兩極板相連的電壓表（可看作理想電壓表）示數(shù)為U=0.2mV，則（　　）

A．西側(cè)極板電勢(shì)高，東側(cè)極板電勢(shì)低，且海水的流速大小為0.125m/s

B．西側(cè)極板電勢(shì)高，東側(cè)極板電勢(shì)低，且海水的流速大小為0.2m/s

C．西側(cè)極板電勢(shì)低，東側(cè)極板電勢(shì)高，且海水的流速大小為0.125m/s

D．西側(cè)極板電勢(shì)低，東側(cè)極板電勢(shì)高，且海水的流速大小為0.2m/s

Answer 1

分析：海水向北流動(dòng)時(shí)，正負(fù)離子向北流動(dòng)，受到洛倫茲力向東西方向偏轉(zhuǎn)，打在兩極板上，在兩極板間形成電場(chǎng)，最終正負(fù)離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力處于平衡，根據(jù)平衡求出流速．

解答：解：正負(fù)離子向北流動(dòng)，受到洛倫茲力，正離子向西側(cè)極板偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向東側(cè)極板偏轉(zhuǎn)，兩極板間形成電場(chǎng)，最終最終正負(fù)離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力處于平衡，
有qvB=q

U

L

，
所以v=

U

BL

=

0.2×10-3

0.5×10-4×20

m/s=0.2m/s．
西側(cè)極板帶正電，東側(cè)極板帶負(fù)電，所以西側(cè)極板電勢(shì)高，東側(cè)極板電勢(shì)低．
故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道海水向北流動(dòng)時(shí)，正負(fù)離子向北流動(dòng)，受到洛倫茲力向東西方向偏轉(zhuǎn)，打在兩極板上，在兩極板間形成電場(chǎng)，最終正負(fù)離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力處于平衡．