Question

4．電磁流量計(jì)原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(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(dòng)．導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差U．當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定．由以上數(shù)據(jù)求單位時(shí)間內(nèi)流過圓形導(dǎo)管的液體體積（即流量Q）．

Answer 1

分析 導(dǎo)電液體中的正負(fù)離子在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下兩端間形成電勢(shì)差，根據(jù)左手定則來確定洛倫茲力方向，從而確定電勢(shì)的高低，最終離子受電場(chǎng)力和洛倫茲力處于平衡，根據(jù)平衡求出離子的速度，再根據(jù)Q=vS求出導(dǎo)電液體的流量．

解答 解：對(duì)離子有：qvB=q$\frac{U}kl8jbny$，解得v=$\frac{U}{Bd}$．
流量等于單位時(shí)間流過液體的體積，有Q=vS=$\frac{U}{Bd}$π（$\fracop8dmhe{2}$）²=$\frac{πdU}{4B}$．
答：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過圓形導(dǎo)管的液體體積$\frac{πdU}{4B}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理解最終離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出離子的流動(dòng)的速度，從而得出流速，同時(shí)注意左手定則與右手定則的區(qū)別．