人教高中物理同步講義選擇性必修二專題提升Ⅱ 洛倫茲力與現(xiàn)代科技（原卷版）

專題提升Ⅱ洛倫茲力與現(xiàn)代科技模塊一知識掌握知識點一速度選擇器【重難詮釋】1．裝置及要求如圖，兩極板間存在勻強電場和勻強磁場，二者方向互相垂直，帶電粒子從左側(cè)平行于極板射入，不計粒子重力．2．帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是qE＝qvB，即v＝eq\f(E,B).3．速度選擇器的特點(1)v的大小等于E與B的比值，即v＝eq\f(E,B).速度選擇器只對選擇的粒子的速度有要求，而對粒子的質(zhì)量、電荷量大小及帶電正、負無要求．(2)當v＞eq\f(E,B)時，粒子向F洛方向偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)電做負功，粒子的動能減小，電勢能增大．(3)當v＜eq\f(E,B)時，粒子向F電方向偏轉(zhuǎn)，F(xiàn)電做正功，粒子的動能增大，電勢能減?。?4)速度選擇器只能單向選擇：若粒子從另一方向射入，則不能穿出速度選擇器．（2022秋?海倫市校級期末）如圖所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，勻強電場方向豎直向下，有一正離子恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域。不計重力，則（）A．若電子以相同的速率從右向左飛入，電子也沿直線運動 B．若電子以相同的速率從右向左飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn) C．若電子以相同的速率從左向右飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn) D．若電子以相同的速率從左向右飛入，電子也沿直線運動（2022春?太倉市校級期中）一對平行金屬板中存在勻強電場和勻強磁場，其中電場的方向與金屬板垂直，磁場的方向與金屬板平行且垂直紙面向里，如圖所示。一質(zhì)子（11H）以速度v0自O(shè)點沿中軸線射入，恰沿中軸線做勻速直線運動。下列粒子分別自A．以速度4v0射入的a粒子（14HeB．以速度2v0射入的核（12HC．以速度v0射入的電子（-10D．以速度v02的射入的正電子（（2021秋?讓胡路區(qū)校級期末）如圖為速度選擇器示意圖，P1、P2為其兩個極板。某帶電粒子電荷量為q，以速度v0從S1射入，恰能沿虛線從S2射出。不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．該粒子一定帶正電 B．該粒子以速度v0從S2射入，也能沿虛線從S1射出 C．該粒子以速度3v0從S1射入，仍能沿虛線從S2射出 D．該粒子電荷量變?yōu)?q，以速度v0從S1射入，仍能沿虛線從S2射出（多選）（2021秋?重慶期末）實驗小組用圖甲所示裝置研究電子在平行金屬板間的運動。將放射源P靠近速度選擇器，速度選擇器中磁感應(yīng)強度為B（垂直紙面向里），電場強度為E（豎直向下）、P能沿水平方向發(fā)出不同速率的電子。某速率粒子能沿直線通過速度選擇器，再沿平行金屬板A、B的中軸線O1O2射出板間。已知水平金屬板長為L、間距為d，兩板間加有圖乙所示的交變電壓，電子的電荷量為e，質(zhì)量為m（電子重力及相互間作用力忽略不計），以下說法中正確的有（）A．沿直線穿過速度選擇器的電子的速率為EBB．只增大速度選擇器中的電場強度E，沿中軸線射入的電子穿過板間的時間變長 C．若t=T4時刻進入A、B板間的電子恰能水平飛出金屬板的位置一定在OD．若t＝0時刻進入金屬板間A、B的電子恰能水平飛出，則T=BLnE（n＝1，2（2023?山東模擬）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子從靜止開始經(jīng)加速電壓為U的電場加速后，進入速度選擇器，速度選擇器中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B1，粒子射出速度選擇器后進入靜電分析器，靜電分析器兩端中心位置M和N處各有一個小孔，通道中心軸線的半徑為R，通道內(nèi)存在均勻輻向電場，粒子從N孔射出后沿半徑方向進入環(huán)形勻強磁場且剛好未進入小圓區(qū)域。已知環(huán)形磁場的外半徑為R，內(nèi)半徑為R2?？赡苡玫降臄?shù)據(jù)sin53°＝0.8（1）速度選擇器和靜電分析器中的電場強度大小E1和E2；（2）環(huán)形磁場的磁感應(yīng)強度的大小B2；（3）粒子在環(huán)形磁場中的運動時間t。知識點二磁流體發(fā)電機【重難詮釋】磁流體發(fā)電機的發(fā)電原理圖如圖甲所示，其平面圖如圖乙所示．設(shè)帶電粒子的運動速度為v，帶電荷量為q，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，極板間距離為d，極板間電壓為U，根據(jù)FB＝FE，有qvB＝qE＝eq\f(qU,d)，得U＝Bdv.根據(jù)外電路斷開時，電源電動勢的大小等于路端電壓，故此磁流體發(fā)電機的電動勢為E電源＝U＝Bdv.根據(jù)左手定則可判斷，正離子向M極板偏轉(zhuǎn)，M極板積聚正離子，電勢高，為發(fā)電機正極，N極板積聚負離子，電勢低，為發(fā)電機負極．（2023春?通州區(qū)期中）如圖所示是磁流體發(fā)電機的示意圖，在間距為d的平行金屬板M、N間，存在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場，兩金屬板通過導(dǎo)線與滑動變阻器相連，變阻器接入電路的電阻為R。等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）連續(xù)以速度v平行于兩金屬板垂直射入磁場，理想電流表A的讀數(shù)為I，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機的上極板M為正極 B．帶正電的粒子在兩極板間受到的洛倫茲力方向向上 C．發(fā)電機的效率η=D．只增大M、N兩板的面積，發(fā)電機的電動勢增大（2023?荔灣區(qū)校級開學(xué)）如圖為磁流體發(fā)電機的原理圖，等離子體束（含有正、負離子）以某一速度垂直噴射入由一對磁極CD產(chǎn)生的勻強磁場中，A、B是一對平行于磁場放置的金屬板。穩(wěn)定后電流表中的電流從“+”極流向“﹣”極，由此可知（）A．D磁極為N極 B．正離子向B板偏轉(zhuǎn) C．負離子向D磁極偏轉(zhuǎn) D．離子在磁場中偏轉(zhuǎn)過程洛倫茲力對其做正功（2022秋?龍山區(qū)校級期末）目前世界上正研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，如圖所示表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負電的粒子，而從整體來說呈中性）沿垂直于磁場方向噴射入磁場，磁場中的兩塊金屬板A、B上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓對外供電。設(shè)等離子體的射入速度為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，負載電阻為R，等離子體充滿兩板間的空間，不考慮等離子體的電阻。當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，下列說法正確的是（）A．A板帶正電 B．負載電阻中的電流方向為a向b C．負載電阻中的電流大小為BdvRD．負載電阻中的電流大小為BLv（2022秋?海淀區(qū)校級期末）物理現(xiàn)象的分析常常有宏觀與微觀兩個視角，建構(gòu)合理化模型找出其內(nèi)在聯(lián)系，有助于更加深刻理解其物理本質(zhì)。（1）如圖甲所示，直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線與金屬棒ab組成一個電路。從微觀角度看，開關(guān)閉合時，電源兩端電壓會在金屬棒內(nèi)部形成恒定電場，每個自由電子都在電場力作用下開始定向運動，但這些電子會與導(dǎo)體棒中的金屬正離子發(fā)生碰撞，碰撞后電子向各方向運動的機會相同，沿導(dǎo)線方向的定向運動速度變?yōu)?；此后自由電子再加速、再碰撞……，這種定向運動在宏觀上形成了電流。已知電源兩端電壓為U，金屬棒的長度為L，橫截面積為S，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，連續(xù)兩次碰撞間隔的平均時間為t0，碰撞時間不計。僅在自由電子和金屬正離子碰撞時才考慮粒子間的相互作用，導(dǎo)線及開關(guān)的電阻不計。a．求自由電子定向運動時的加速度大小a；b．求t0時間內(nèi)自由電子定向運動的平均速率v0；c．推導(dǎo)金屬棒中形成電流I的表達式。（2）某同學(xué)受磁流體發(fā)電機的啟發(fā)，設(shè)計了一種新型發(fā)電裝置。如圖乙所示，將發(fā)電裝置、開關(guān)、導(dǎo)線與電阻組成一個電路，這種新型發(fā)電裝置可視為直流電源。從微觀角度看，兩面積足夠大的平行金屬極板A、C間有一個垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，將一束帶正電的離子流以速度v沿垂直于B的方向噴入磁場，帶正電的離子在洛倫茲力作用下向A極板偏轉(zhuǎn)，由于靜電感應(yīng)在C極板上感應(yīng)出等量的負電荷。宏觀上A、C兩板間產(chǎn)生電勢差，可為阻值為R的外電阻供電。已知每個離子的質(zhì)量均為m，電荷量為+q，單位時間內(nèi)沿垂直極板方向上單位長度噴射的正離子個數(shù)為n，A、C兩板間距為d，且d大于2mva．只閉合開關(guān)S1外電路短路，求短路電流Im；b．只閉合開關(guān)S2，電路中電流穩(wěn)定后，若單位時間內(nèi)打在極板A上的離子數(shù)為N，請寫出N與R的關(guān)系式。知識點三電磁流量計【重難詮釋】如圖甲、乙所示是電磁流量計的示意圖．設(shè)管的直徑為D，磁感應(yīng)強度為B，a、b兩點間的電勢差是由于導(dǎo)電液體中電荷受到洛倫茲力作用，在管壁的上、下兩側(cè)堆積產(chǎn)生的．到一定程度后，a、b兩點間的電勢差達到穩(wěn)定值U，上、下兩側(cè)堆積的電荷不再增多，此時，洛倫茲力和靜電力平衡，有qvB＝qE＝qeq\f(U,D)，所以v＝eq\f(U,DB)，又圓管的橫截面積S＝eq\f(1,4)πD2，故流量Q＝Sv＝eq\f(πUD,4B).（2023春?房山區(qū)期中）在實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是（）A．當污水中離子濃度升高時，MN兩點電壓將增大 B．磁感應(yīng)強度B不變，當污水流速恒定時，MN兩點電壓U為零 C．測出磁感應(yīng)強度B及MN兩點電壓U的值，就能夠推算污水的流量 D．測出磁感應(yīng)強度B、直徑d及MN兩點電壓U的值，就能推算污水的流量（多選）（2022秋?營口期末）某污水流量計原理可以簡化為如圖所示的模型：污水內(nèi)含有大量正、負離子從直徑為d的圓柱形容器左側(cè)流入，流量Q等于單位時間通過橫截面的液體體積?？臻g有垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是（）A．M點電勢比N點電勢低 B．當污水中離子濃度升高時，M、N兩點電壓將增大 C．只需要測量磁感應(yīng)強度B和M、N兩點電壓U，就能夠推算污水的流量 D．只需要測量磁感應(yīng)強度B及M、N兩點電壓U，就能夠推算污水的流速（多選）（2021?武陵區(qū)校級一模）如圖，電磁流量計的測量管橫截面直徑為D，在測量管的上下兩個位置固定兩金屬電極a、b，整個測量管處于水平向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。當含有正、負離子的液體從左向右勻速流過測量管時，連在兩個電極上的顯示器顯示的流量為Q（單位時間內(nèi)流過的液體體積），下列說法正確的是（）A．a(chǎn)極電勢高于b極電勢 B．液體流過測量管的速度大小為QπC．a(chǎn)、b兩極之間的電壓為4QBD．若流過的液體中離子濃度變高，顯示器上的示數(shù)將變大（2020秋?朝陽區(qū)期末）工業(yè)上常用電磁流量計來測量高黏度及強腐蝕性流體的流量Q（單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積）。它的優(yōu)點是測量范圍寬、反應(yīng)快、易與其他自動控制裝置配套。如圖是電磁流量計的示意圖。圓形管道由非磁性材料制成，空間有勻強磁場。當管道中的導(dǎo)電液體流過磁場區(qū)域時，用儀表測量出放置在管道壁上的M、N兩個電極間的電勢差，就可以知道管道中液體的流量Q。已知電極M、N間的距離等于管道的直徑d，磁感應(yīng)強度為B。假定管道中各處液體的流速相同，且液體始終充滿整個管道。（1）當液體流動方向如圖所示時，儀表顯示本應(yīng)為正值，但實際顯示卻為負值，請問可能是什么原因？在不重新拆裝電磁流量計的情況下，請你提出使儀表指示為正值的簡便方法；（2）儀表自身一般有電阻，將其值記為R。M、N之間的導(dǎo)電液體的電阻記為r，r隨導(dǎo)電液體電阻率的變化而變化，若不接儀表時電極M、N間的電勢差為U，接儀表時電極間的電勢差為U'，試推導(dǎo)U'與流量Q的關(guān)系式并分析說明、如何降低儀表對測量流量帶來的影響；（3）為電磁流量計提供工作磁場叫勵磁，電磁流量計在使用過程中，不同的勵磁方式會產(chǎn)生不同的干擾信號，這些干擾信號與有用的信號混雜在一起，會干擾電壓的測量。例如長時間的穩(wěn)恒磁場會產(chǎn)生極化干擾，而正弦交流磁場易產(chǎn)生正交干擾，請結(jié)合上述信息，提出一個合理的勵磁方式（可畫出B﹣t圖像），從而降低上述兩種干擾。知識點四霍爾效應(yīng)【重難詮釋】(1)定義：高為h、寬為d的導(dǎo)體(自由電荷是電子或正電荷)置于勻強磁場B中，當電流通過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體的上表面A和下表面A′之間產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，此電壓稱為霍爾電壓．(2)電勢高低的判斷：如圖，導(dǎo)體中的電流I向右時，根據(jù)左手定則可得，若自由電荷是電子，則下表面A′的電勢高．若自由電荷是正電荷，則下表面A′的電勢低．(3)霍爾電壓：導(dǎo)體中的自由電荷(電荷量為q)在洛倫茲力作用下偏轉(zhuǎn)，A、A′間出現(xiàn)電勢差，當自由電荷所受靜電力和洛倫茲力平衡時，A、A′間的電勢差(U)就保持穩(wěn)定，由qvB＝qeq\f(U,h)，I＝nqvS，S＝hd，聯(lián)立解得U＝eq\f(BI,nqd)＝keq\f(BI,d)，k＝eq\f(1,nq)稱為霍爾系數(shù)．（2023?青羊區(qū)校級模擬）當電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附加電場，從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差（也稱雀爾電勢差），這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。現(xiàn)有一金屬導(dǎo)體霍爾元件連在如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不計，電動勢恒定，霍爾電勢差穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A．若元件的厚度增加，a、b兩端電勢差減小 B．a(chǎn)端電勢低于b端電勢 C．若要測量赤道附近的地磁場，工作面應(yīng)保持豎直 D．霍爾電勢差的大小只由單位體積內(nèi)電子數(shù)目和電子的熱運動速率決定（2023?溫州三模）利用霍爾傳感器可測量自行車的運動速率，如圖所示，一塊磁鐵安裝在前輪上，霍爾傳感器固定在前叉上，離輪軸距離為r，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵就靠近霍爾傳感器一次，傳感器就會輸出一個脈沖電壓。當磁鐵靠霍爾元件最近時，通過元件的磁場可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢差U。已知霍爾元件沿磁場方向的厚度為d，載流子的電荷量為﹣q，電流I向左。下列說法正確的是（）A．前表面的電勢高于后表面的電勢 B．若車速越大，則霍爾電勢差U越大 C．元件內(nèi)單位體積中的載流子數(shù)為BIUqdD．若單位時間內(nèi)霍爾元件檢測到m個脈沖，則自行車行駛的速度大小2（2023?芝罘區(qū)校級模擬）有一種磁強計，可用于測定磁場的磁感應(yīng)強度，其原理如圖所示。將一段橫截面為長方形的N型半導(dǎo)體（主要靠自由電子導(dǎo)電）放在勻強磁場中，兩電極P、Q分別與半導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸。已知磁場方向沿y軸正方向，N型半導(dǎo)體橫截面的長為a，寬為b，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，自由電子所做的定向移動可視為勻速運動。導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流時，兩電極P、Q間的電勢差為U。下列說法正確的是（）A．P為正極，Q為負極 B．磁感應(yīng)強度的大小為neaUIC．磁感應(yīng)強度的大小為nebUID．其他條件不變時，n越大，電勢差U越大（多選）（2023?廈門模擬）如圖甲所示，平板電腦機身和磁吸保護殼對應(yīng)部位分別有霍爾元件和磁體。如圖乙所示，霍爾元件為一塊長、寬、高分別為a、b、c的矩形半導(dǎo)體，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子為自由電子，通入的電流方向向右。當保護套合上時，霍爾元件處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于上表面向下的勻強磁場中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓，以此控制屏幕的熄滅，已知電子定向移動速率為v，則（）A．霍爾元件前表面的電勢比后表面的高 B．霍爾元件前表面的電勢比后表面的低 C．霍爾元件前、后表面間的電壓U＝Bbv D．霍爾元件前、后表面間的電壓U＝Bav（多選）（2022秋?讓胡路區(qū)校級期末）應(yīng)用霍爾效應(yīng)可以測量車輪的轉(zhuǎn)動角速度ω，如圖所示為輪速傳感器的原理示意圖，假設(shè)齒輪為五齒結(jié)構(gòu)，且均勻分布，當齒輪凸起部分靠近磁體時，磁體與齒輪間的磁場增強，凹陷部分靠近磁體時，磁體與齒輪間的磁場減弱。工作時，通過霍爾元件上下兩面通入電流I，前后兩面連接控制電路。下列說法正確的是（）A．若霍爾元件內(nèi)部是通過負電荷導(dǎo)電的，則前表面比后表面的電勢低 B．增大通過霍爾元件的電流，可以使控制電路監(jiān)測到的電壓變大 C．控制電路接收到的電壓升高，說明齒輪的凹陷部分在靠近霍爾元件 D．若控制電路接收到的信號電壓變化周期為T，則車輪的角速度為2模塊二鞏固提高（2023春?道里區(qū)校級期中）2020年12月2號22時，經(jīng)過約19小時月面工作，嫦娥5號完成了月面自動采樣封裝，這其中要用到許多的壓力傳感器。有些壓力傳感器是通過霍爾元件將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號。如圖，一塊寬為a、長為c、厚為h的長方體半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向如圖的電流時，電子的定向移動速度為v。若元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場中，在元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U，以此感知壓力的變化。則元件的（）A．前表面的電勢比后表面的低 B．前、后表面間的電壓U與v成反比 C．自由電子受到的洛倫茲力大小為eUcD．工作穩(wěn)定后，霍爾元件中的正電荷受到的洛倫茲力和電場力是等大反向的，所以正電荷不會像電子一樣發(fā)生定向移動（2023春?昌平區(qū)期末）利用霍爾元件可以進行微小位移的測量。如圖甲所示，在兩塊磁感應(yīng)強度相同、N極相對放置的磁體縫隙中放入霍爾元件。該霍爾元件長為a，寬為b，厚為c。建立如圖乙所示的空間坐標系，保持沿+x方向通過霍爾元件的電流I不變，霍爾元件沿±z方向移動時，由于不同位置處磁感應(yīng)強度B不同，在M、N表面間產(chǎn)生的霍爾電壓UMN不同。當霍爾元件處于中間位置時，磁感應(yīng)強度B為0，UMN為0，將該點作為位移的零點。在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的大小與位移z的大小成正比。這樣就可以把電壓表改裝成測量物體微小位移的儀表。下列說法中不正確的是?（）A．該儀表的刻度線是均勻的 B．該儀表不僅能測量位移的大小，還能確定位移的方向 C．某時刻測得霍爾電壓為UMN，則霍爾電場的電場強度大小為UMND．若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，則當Δz＜0時，M表面電勢低于N表面的電勢（2023春?重慶期中）自行車速度計利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當霍爾元件處于勻強磁場中，導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導(dǎo)體在與磁感應(yīng)強度B、電流I方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是（）A．只需得到單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)即可計算出車速大小 B．自行車的車速越大，霍爾電勢差越高 C．霍爾元件中的電流I由自由電子定向移動形成的，定向移動的速率大于熱運動的平均速率 D．霍爾電勢差的大小與霍爾元件所用的材料有關(guān)（2023春?廣陵區(qū)校級期中）磁流體發(fā)電技術(shù)原理如圖所示，已知等離子體射入的初速度為v0，勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為B，平行金屬板A、B的長度為a、寬度為b、間距為L，金屬板A、B的寬邊外接阻值為R的定值電阻，穩(wěn)定后，等離子體均勻分布在金屬板A、B之間，且電阻率為ρ，不計離子的重力及離子間的相互作用。下列說法正確的是（）A．電流從金屬板A流經(jīng)電阻R返回金屬板B B．將磁流體發(fā)電機看成是電源，則電源內(nèi)阻r=ρC．電流表的讀數(shù)為I=D．將金屬板A、B水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°，再將阻值為R的電阻接在金屬板A、B的長度為a的邊兩端，電流表的讀數(shù)變?。?023?紅橋區(qū)二模）為監(jiān)測某化工廠的含有離子的污水排放情況，技術(shù)人員在排污管中安裝了監(jiān)測裝置，該裝置的核心部分是一個用絕緣材料制成的空腔，其寬和高分別為b和c，左、右兩端開口與排污管相連，如圖所示。在垂直于上、下底面加磁感應(yīng)強度為B向下的勻強磁場，在空腔前、后兩個側(cè)面上各有長為a的相互平行且正對的電極M和N，M和N與內(nèi)阻力為R的電流表相連。污水從左向右流經(jīng)該裝置時，電流表將顯示出污水排放情況。下列說法中正確的是（