12.
电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示,内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成,空间有垂直管道轴线的匀强磁场,磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动,圆管壁上的两点连线为直径,且垂直于磁场方向,两点的电势差为U₀。下列说法错误的是( )
【答案】C
【详解】
A.根据左手定则可知正离子向下偏,负离子向上偏,故N点电势比M点高,故A正确;
C.设管道半径为r,稳定时,离子受到的洛伦兹力与电场力平衡有qvB=qE=qU/2r,同时有Q=Sv=πr²v,联立解得U=2BQ/πr,故U正比于流量Q;流量Q一定时,管道半径越小,U越大;故B正确,C错误;
D.若直径MN与磁场方向不垂直,根据U=2BQ/πr可知此时式中磁场强度为磁感应强度的一个分量,即此时测量时代入的磁场强度偏大,故测得的流量Q偏小;故D正确。
【章节】电磁学-磁场【考点】霍尔效应洛伦兹力带电粒子在磁场中运动电势差
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