第3讲 磁流体发电机 电磁流量计 霍尔效应 讲义-2026届高三物理考前抢分突破微专题

该高中物理高考复习讲义聚焦磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应三大电磁学应用考点，按“原理推导-实际应用”逻辑架构知识体系，通过知识点速览梳理规律、抢分专练强化真题训练，帮助学生构建电磁应用问题的分析框架，突破高考高频难点。 资料以科学思维培养为核心，如霍尔效应推导中融合模型建构与科学推理，结合智能手机开关、血流测量等真实情境设计题目，设置单选、多选、解答题分层练习，确保学生高效掌握解题方法，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第3讲 磁流体发电机 电磁流量计 霍尔效应 1、磁流体发电机 原理：如图所示，高速等离子体射入匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下发生偏转而聚集到A、B极板上，使两极板产生电势差，极板上电荷越多，电势差越大，当离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子做匀速运动，两极板间的电势差达到最大. 两极板间的间距为d，等离子体速度为v，磁感应强度为B，由平衡条件知＝qvB，两极板间能达到的最大电势差为U＝Bdv. 2、电磁流量计 原理：如图所示，直径为d的圆形导管由非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电液体中的正、负粒子在磁感应强度为B的磁场作用下纵向偏转，a、b间出现电势差U.当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定. 由平衡条件知qvB＝Eq＝， 解得v＝. 流量Q＝Sv＝. 3、霍尔效应 如图所示，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流体，当磁场方向与电流方向垂直时，形成电流的载流子受洛伦兹力的作用发生偏转，导致导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差.这个现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电势差或霍尔电压.当载流子不偏转，即所受洛伦兹力与电场力平衡时，霍尔电压达到稳定值. 通过载流体的电流为I，厚度为d，高度为h，单位体积的电荷数为n，电荷的电荷量大小为q，磁感应强度为B，推导霍尔电压的表达式. 由平衡条件知qvB＝Eq＝， 电流微观表达式得I＝neSv， 又S＝hd 联立解得U＝＝k ， 其中霍尔系数k＝ 1．（2025·江苏常州·模拟预测）日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁体远离霍尔元件手机屏幕亮；合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽度为、长为、厚度为的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子。水平向右大小为的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向下且磁感应强度大小为的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差，称为霍尔电压，且，以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是（　　） A．前表面的电势比后表面的电势低 B．自由电子所受洛伦兹力的大小为 C．增大霍尔元件中的电流，霍尔电压增大 D．元件内单位体积的自由电子数为 【答案】C 【详解】A．根据左手定则可知，电子受洛伦兹力指向后表面，则电子偏向后表面，则前表面的电势比后表面的电势高，A错误； B．自由电子所受洛伦兹力的大小等于所受电场力的大小，则为，B错误； C．由可知增大霍尔元件中的电流，霍尔电压增大，C正确； D．因可得元件内单位体积的自由电子数为，D错误。 故选C。 2．（2025·江苏·一模）如图甲所示，弧形磁铁固定在把手的表面，转动把手改变弧形磁铁与霍尔元件的相对位置。如图乙所示，霍尔元件通以向右的恒定电流，使垂直穿过霍尔元件的磁场增强，则霍尔元件（　　） A．上下表面间的电势差变大 B．上下表面间的电势差变小 C．前后表面间的电势差变大 D．前后表面间的电势差变小 【答案】C 【详解】AB．结合图乙，左手定则可知霍尔元件中载流子只会向前或向后偏转，造成前后表面电势差U发生改变，由于载流子不会向上或向下偏转，所以上下表面间的电势差不变，故AB错误； CD．设霍尔元件前后表面距离为d，一个载流子电量为q，霍尔元件中单位体积内载流子的数量为n，其定向移动的速率为v，导体横截面积为S，当载流子在磁场和电场中不再偏移时有 电流微观表达式 联立解得 故磁场增强，前后表面间的电势差变大，故C正确，D错误。 故选C。 3．（2024·广东中山·模拟预测）以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（　　）    A．甲图为回旋加速器，增加电压U可增大粒子的最大动能 B．乙图为磁流体发电机，可判断出A极板比B极板电势低 C．丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同 D．丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动 【答案】B 【详解】A．甲图为回旋加速器，粒子做圆周运动由洛伦兹力提供向心力 得 对于同一个粒子，增大磁感应强度和加速器半径可以增大其速度，从而增大其动能，与电压无关。故A错误； B．乙图为磁流体发电机，根据左手定则可以判断，带正电的粒子向B极板聚集，故B极板为正极，A极板比B极板电势低，故B正确； C．丙图为质谱仪，粒子由加速电场加速粒子，有 做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力 联立解得 粒子经过相同得加速电场和偏转磁场，所以打到同一位置的粒子的比荷相同。故C错误； D．丁图的速度选择器，粒子只能从左向右运动才符合原理。比如带正电的粒子进入时，洛伦兹力向上，电场力向下才能受力平衡。故D错误。 故选B。 4．（22-23高三上·江苏泰州·期末）霍尔效应可用来测量血流速度，其原理如图所示。在动脉血管上下两侧安装电极，左右两侧加以磁场，毫伏表测出上下两极的电压为U。则（　　） A．上电极电势一定低于下电极 B．若血液中负离子较多时，上电极电势低于下电极 C．毫伏表的示数U与血液的流速成正比 D．毫伏表的示数U与血液中正负离子的电荷量成正比 【答案】C 【详解】AB．根据左手定则，正离子受到洛伦兹力方向向上，负离子受到洛伦兹力方向向下，上电极聚集正离子，下电极聚集负离子，所以上电极电势高于下电极，电极电势高低与血液中正、负离子多少无关，故AB错误； CD．当电场力和洛伦兹力相等时有 解得 可知，毫伏表的示数U与血液的流速成正比，与血液中正负离子的电荷量无关，故C正确，D错误。 5．（22-23高二下·江苏扬州·期中）如图所示，图1为速度选择器，图2为磁流体发电机，图3为回旋加速器，图4为质谱仪。下列说法正确的是（　　） A．图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是 B．图2是磁流体发电机，A点电势比B点电势高 C．图3要增大某种粒子的最大动能，可减小磁场的磁感应强度 D．图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 【答案】A 【详解】A. 图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是，A正确； B. 图2是磁流体发电机，根据左手定则可知，A点电势比B点电势低，B错误； C.由公式可知 故粒子获得的动能为 图3要增大某种粒子的最大动能，可增加磁场的磁感应强度，C错误； D. 由题可知 解得 图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 D错误。 故选A。 6．（2024·浙江·模拟预测）如图所示为竖直下落的电阻可视为零的质量为9kg的金属薄板，其厚度为，侧面是边长为的正方形，当在整个空间加上方向水平且平行于正方形侧面的磁感应强度大小为匀强磁场时，由于在垂直于侧面方向形成电流I，使得薄板的加速度相比自由落体时减小了千分之一，两侧面积聚电荷可以看成电容器，其电容值为C。则下列选项正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】薄板的加速度相比自由落体时减小了千分之一，根据牛顿第二定律可得 解得 根据 故选B。 7．（23-24高三上·山西吕梁·月考）霍尔效应是电磁基本现象之一，我国科学家在该领域的研究上获得了重大发现。如图所示，在一矩形霍尔半导体薄片元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，电子以速度定向移动时，形成电流，同时外加磁感应强度为、与薄片垂直的匀强磁场，在M、N间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。已知薄片的厚度为，M、N间距离为，P、Q间距离为，则（    ） A．电子定向移动方向为 B．M表面电势高于N表面电势 C．M、N表面间的电压 D．元件内单位体积内自由电子数为 【答案】C 【详解】A．电子定向移动方向与电流方向相反，应为，故A错误； B．由左手定则知，电子向M表面偏转，M表面电势低于N表面电势，故B错误； C．稳定时，洛伦兹力与电场力平衡，有 解得 故C正确； D．根据电流微观表达式 联立解得 故D错误。 故选C。 8．（2022·江苏苏州·模拟预测）自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中错误的是（　　） A．图乙中霍尔元件的载流子带负电 B．已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小 C．若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大 D．若自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大 【答案】D 【详解】A．由题意可知，前表面的电势低于后表面的电势，结合左手定则可知，霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的，故A正确，不符合题意； B．根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小，故B正确，不符合题意； D．根据题意，由平衡条件有 可得 由电流的微观定义式，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度，整理得 联立解得 可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压U2与车速大小无关，故D错误，符合题意； C．由公式 若传感器的电源输出电压U1变大，那么电流I变大，则霍尔电势差U2将变大，故C正确，不符合题意。 故选D。 9．（2022·江苏连云港·二模）利用霍尔元件可以制作位移传感器。如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体间隙中，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示空间坐标系。当物体沿x轴方向移动时，霍尔元件将产生不同的霍尔电压U。已知在小范围内，磁感应强度B的大小与x成正比。电流I沿+z方向且保持不变。下列说法正确的是（　　） A．电流I越小，霍尔电压U越大 B．位移传感器无法确定位移的方向 C．位移传感器的刻度线是均匀的 D．当霍尔元件处于x>0的位置时，上表面电势高 【答案】C 【详解】A. 根据题意得 解得 电流I越小，霍尔电压U越小，A错误； C. 根据题意 解得 电压与位移成正比，位移传感器的刻度线是均匀的，C正确； B. 若载流子带电荷正负确定，根据左手定则，可以确定上表面电势的高低，位移传感器可以确定位移的方向，B错误； D. 载流子的正负电荷无知，如果载流子是正电荷，则正电荷在洛伦兹力作用下向上偏转上极板电势高，如果载流子是负电荷在洛伦兹下也是向上偏转则下极板电势高，因此无法确定上表面电势高低，D错误。 故选C。 10．（21-22高三下·江苏徐州·阶段练习）平板电脑中装有霍尔传感器，在配置的皮套中镶上磁条，通过皮套的开合能对电脑进行唤醒和息屏。如图所示，一块半导体样品板放在垂直于板平面水平向里的匀强磁场中，当有恒定电流沿垂直于磁场方向通过样品板时，在板的上、下两个面之间会产生一个恒定的电势差UH。已知磁感应强度为B，样品板的厚度为d，长度为L，高度为h，半导体的自由电荷为电子，电子电荷量为e。则（　　） A．此样品下板面带负电 B．上极板电势高于下极板电势 C．合上皮套，磁性增强，UH减小 D．样品板内参加导电的自由电荷数为 【答案】D 【详解】A．根据左手定则，上极板带负电，下极板带正电，故A错误； B．电场线由正电荷出发，终止于负电荷，沿电场线方向电势逐渐降低，故上极板电势低于下极板电势，故B错误； CD．当电子在元件中平衡时 电流的微观定义式 联立解得 合上皮套，磁性增强，UH增大 样品板内参加导电的自由电荷数为 故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 11．（2020·江苏扬州·模拟预测）如图所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为d，极板的长、宽分别为a、b，面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直于前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度v向右流动，并通过专用通道导出，不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，下列说法不正确的是（　　） A．磁流体发电机的电动势为E＝Bbv B．可变电阻R中的电流方向是从P到Q C．可变电阻R上消耗的最大电功率为 D．可变电阻R上消耗的最大电功率为 【答案】AC 【详解】A．稳定时即气体离子不再偏转，此时 整理得发电机电动势为 故A错误； B．根据左手定则可判断等离子体中的正离子向上极板偏转、负离子向下极板偏转，即上极板为正极，故可变电阻R中的电流方向是从P到Q，故B正确； CD．根据电流方向，判断高温电离气体的横截面积为S，长度为d，所以内阻为 当外电阻等于电源内阻即R=r时外电路即可变电阻R消耗的电功率最大，最大值为 故C错误，D正确。 本题选不正确的，故选AC。 12．（19-20高三上·江苏扬州·期末）去年底，我省启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战．暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端电压为U，显示仪器显示污水流量Q(单位时间内排出的污水体积)．则(　　) A．a侧电势比c侧电势高 B．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数将越大 C．若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，将磁场反向则显示为正值 D．污水流量Q与U成正比，与L、D无关 【答案】AC 【分析】正负离子流动时，受到洛伦兹力，发生偏转，正离子偏转到哪一个表面，哪一个表面电势就高．两表面上有正负电荷，之间就存在电场，最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡． 【详解】根据左手定则可知，正离子向a侧偏转，则仪器显示a侧电势比c侧电势高，选项A正确；根据qvB=可得，可知显示仪器的示数与污水中离子浓度无关，选项B错误；若污水从右侧流入测量管，则受磁场力使得正离子偏向c侧，则c端电势高，显示器显示为负值，将磁场反向，则受磁场力使得正离子偏向a侧，则显示为正值，选项C正确；污水流量，则污水流量Q与U成正比，与D有关，与L无关，选项D错误；故选AC. 【点睛】解决本题的关键正握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，前后表面形成稳定的电势差． 三、解答题 13．（2022·江苏扬州·模拟预测）安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U。若污水流过管道时受到的阻力大小规律为f=kLv2，k是比例系数（已知），L为管道长度（计算时应代入实际长度），v为污水的流速。试求： （1）污水的流量Q，并判断金属板M、N的电势高低； （2）左、右两侧管口的压强差Δp。 【答案】（1）Q=，M板电势高；（2）Δp= 【详解】（1）污水中的离子受到洛伦兹力，正离子向上极板聚集，负离子向下极板聚集，即M板电势高，在管道内形成匀强电场，最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡，即 qvB=q 解得 v= 则污水的流量为 Q=vbc=bc= （2）污水流过该装置受到的阻力为 f=kLv2=ka 污水匀速通过该装置，则两侧的压力差等于阻力，即 Δp·bc=f 则 Δp= 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3讲 磁流体发电机 电磁流量计 霍尔效应 1、磁流体发电机 原理：如图所示，高速等离子体射入匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下发生偏转而聚集到A、B极板上，使两极板产生电势差，极板上电荷越多，电势差越大，当离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子做匀速运动，两极板间的电势差达到最大. 两极板间的间距为d，等离子体速度为v，磁感应强度为B，由平衡条件知＝qvB，两极板间能达到的最大电势差为U＝Bdv. 2、电磁流量计 原理：如图所示，直径为d的圆形导管由非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电液体中的正、负粒子在磁感应强度为B的磁场作用下纵向偏转，a、b间出现电势差U.当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定. 由平衡条件知qvB＝Eq＝， 解得v＝. 流量Q＝Sv＝. 3、霍尔效应 如图所示，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流体，当磁场方向与电流方向垂直时，形成电流的载流子受洛伦兹力的作用发生偏转，导致导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差.这个现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电势差或霍尔电压.当载流子不偏转，即所受洛伦兹力与电场力平衡时，霍尔电压达到稳定值. 通过载流体的电流为I，厚度为d，高度为h，单位体积的电荷数为n，电荷的电荷量大小为q，磁感应强度为B，推导霍尔电压的表达式. 由平衡条件知qvB＝Eq＝， 电流微观表达式得I＝neSv， 又S＝hd 联立解得U＝＝k ， 其中霍尔系数k＝ 1．（2025·江苏常州·模拟预测）日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁体远离霍尔元件手机屏幕亮；合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽度为、长为、厚度为的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子。水平向右大小为的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向下且磁感应强度大小为的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差，称为霍尔电压，且，以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是（　　） A．前表面的电势比后表面的电势低 B．自由电子所受洛伦兹力的大小为 C．增大霍尔元件中的电流，霍尔电压增大 D．元件内单位体积的自由电子数为 2．（2025·江苏·一模）如图甲所示，弧形磁铁固定在把手的表面，转动把手改变弧形磁铁与霍尔元件的相对位置。如图乙所示，霍尔元件通以向右的恒定电流，使垂直穿过霍尔元件的磁场增强，则霍尔元件（　　） A．上下表面间的电势差变大 B．上下表面间的电势差变小 C．前后表面间的电势差变大 D．前后表面间的电势差变小 3．（2024·广东中山·模拟预测）以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（　　）    A．甲图为回旋加速器，增加电压U可增大粒子的最大动能 B．乙图为磁流体发电机，可判断出A极板比B极板电势低 C．丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同 D．丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动 4．（22-23高三上·江苏泰州·期末）霍尔效应可用来测量血流速度，其原理如图所示。在动脉血管上下两侧安装电极，左右两侧加以磁场，毫伏表测出上下两极的电压为U。则（　　） A．上电极电势一定低于下电极 B．若血液中负离子较多时，上电极电势低于下电极 C．毫伏表的示数U与血液的流速成正比 D．毫伏表的示数U与血液中正负离子的电荷量成正比 5．（22-23高二下·江苏扬州·期中）如图所示，图1为速度选择器，图2为磁流体发电机，图3为回旋加速器，图4为质谱仪。下列说法正确的是（　　） A．图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是 B．图2是磁流体发电机，A点电势比B点电势高 C．图3要增大某种粒子的最大动能，可减小磁场的磁感应强度 D．图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 6．（2024·浙江·模拟预测）如图所示为竖直下落的电阻可视为零的质量为9kg的金属薄板，其厚度为，侧面是边长为的正方形，当在整个空间加上方向水平且平行于正方形侧面的磁感应强度大小为匀强磁场时，由于在垂直于侧面方向形成电流I，使得薄板的加速度相比自由落体时减小了千分之一，两侧面积聚电荷可以看成电容器，其电容值为C。则下列选项正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 7．（23-24高三上·山西吕梁·月考）霍尔效应是电磁基本现象之一，我国科学家在该领域的研究上获得了重大发现。如图所示，在一矩形霍尔半导体薄片元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，电子以速度定向移动时，形成电流，同时外加磁感应强度为、与薄片垂直的匀强磁场，在M、N间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。已知薄片的厚度为，M、N间距离为，P、Q间距离为，则（    ） A．电子定向移动方向为 B．M表面电势高于N表面电势 C．M、N表面间的电压 D．元件内单位体积内自由电子数为 8．（2022·江苏苏州·模拟预测）自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2（前表面的电势低于后表面的电势）。下列说法中错误的是（　　） A．图乙中霍尔元件的载流子带负电 B．已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小 C．若传感器的电源输出电压U1变大，则霍尔电势差U2变大 D．若自行车的车速越大，则霍尔电势差U2越大 9．（2022·江苏连云港·二模）利用霍尔元件可以制作位移传感器。如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体间隙中，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示空间坐标系。当物体沿x轴方向移动时，霍尔元件将产生不同的霍尔电压U。已知在小范围内，磁感应强度B的大小与x成正比。电流I沿+z方向且保持不变。下列说法正确的是（　　） A．电流I越小，霍尔电压U越大 B．位移传感器无法确定位移的方向 C．位移传感器的刻度线是均匀的 D．当霍尔元件处于x>0的位置时，上表面电势高 10．（21-22高三下·江苏徐州·阶段练习）平板电脑中装有霍尔传感器，在配置的皮套中镶上磁条，通过皮套的开合能对电脑进行唤醒和息屏。如图所示，一块半导体样品板放在垂直于板平面水平向里的匀强磁场中，当有恒定电流沿垂直于磁场方向通过样品板时，在板的上、下两个面之间会产生一个恒定的电势差UH。已知磁感应强度为B，样品板的厚度为d，长度为L，高度为h，半导体的自由电荷为电子，电子电荷量为e。则（　　） A．此样品下板面带负电 B．上极板电势高于下极板电势 C．合上皮套，磁性增强，UH减小 D．样品板内参加导电的自由电荷数为 二、多选题 11．（2020·江苏扬州·模拟预测）如图所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为d，极板的长、宽分别为a、b，面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直于前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度v向右流动，并通过专用通道导出，不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，下列说法不正确的是（　　） A．磁流体发电机的电动势为E＝Bbv B．可变电阻R中的电流方向是从P到Q C．可变电阻R上消耗的最大电功率为 D．可变电阻R上消耗的最大电功率为 12．（19-20高三上·江苏扬州·期末）去年底，我省启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战．暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端电压为U，显示仪器显示污水流量Q(单位时间内排出的污水体积)．则(　　) A．a侧电势比c侧电势高 B．污水中离子浓度越高，显示仪器的示数将越大 C．若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，将磁场反向则显示为正值 D．污水流量Q与U成正比，与L、D无关 三、解答题 13．（2022·江苏扬州·模拟预测）安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U。若污水流过管道时受到的阻力大小规律为f=kLv2，k是比例系数（已知），L为管道长度（计算时应代入实际长度），v为污水的流速。试求： （1）污水的流量Q，并判断金属板M、N的电势高低； （2）左、右两侧管口的压强差Δp。 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $