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以及一对磁极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,如上图所示.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,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T.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
A
【详解】
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
所以
故A正确.
磁感应强度:
定义 | 在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,受到安培力F的作用,F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做磁场的磁感应强度,用符号B表示 |
定义式 | (导体与磁场垂直) |
意义 | 磁感应强度是表征磁场强弱的物理量 |
方向 | 其方向就是磁场方向,即小磁针静止时N极所指的方向 |
磁场叠加 | 若空间存在几个磁场,空间的磁场应由这几个磁场叠加而成,某点的磁感应强度为 (矢量和) |
单位 | 特斯拉,简称特,符号 |
备注 | ① 为磁感应强度的定义式,B与F、IL无关 |
②磁场方向与放在该处的小磁体N极受力方向一致,与S极受力方向相反;与放在该处能够自由转动的小磁针静止时N极所指方向一致,与S极所指方向相反;与放在该处的通电导线受力方向是相垂直的 |
磁感应强度B与电场强度E的比较:
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