Lưu lượng kế điện từ SUP-LDG dùng để đo lưu lượng các chất lỏng dẫn điện (thể tích chất lỏng chảy qua tiết diện của ống trong một đơn vị thời gian) trong các ngành thực phẩm và dược phẩm như nước uống, sữa, ... Cấu tạo của lưu lượng kế được mô tả như hình vẽ, gồm hai phần chính: cuộn dây tạo ra từ trường đều, có cảm ứng từ \(\vec B\) vuông góc với dòng chảy; hai điện cực gắn ở hai vị trí tiếp xúc với thành ống làm bằng kim loại, song song với các đường sức từ. Thông qua việc theo dõi điện áp giữa hai điện cực hiển thị trên vôn kế, người ta điều chỉnh lưu lượng dòng chảy cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật. Một nhà máy chế biến sữa sử dụng SUP-LDG để kiểm soát lưu lượng dòng sữa. Sữa là chất lỏng dẫn điện yếu, các hạt tải điện q trong sữa chuyển động với vận tốc \(\vec v\) trong ống, khi qua SUP-LDG, chúng chịu tác dụng của lực từ có độ lớn \(F = |q|Bv\) có phương vuông góc với mặt phẳng \((\vec B;\vec v)\); làm tích điện cho các điện cực M, N. Bỏ qua tác dụng của trọng lực lên các hạt tải điện.

a) sai

Dùng quy tắc bàn tay trái

Lực từ tác dụng lên điện tích dương hướng lên trên, lực từ tác dụng lên điện tích âm hướng xuống dưới.

Lực tự tác dụng như vậy kéo điện tích về hai điện cực và tích điện cho mỗi điện cực gây ra điện trường với hai điện cực

\( \Rightarrow \) M tích điện dương, N tích điện âm

b) đúng

Lực điện lúc đầu chưa lớn, nó tăng dần lên để ép đúng ion gập lại chập làm một như cũ để cân bằng với lực từ

Khi cân bằng với lực từ dòng ion đi thẳng luôn, không tích điện thêm nữa. Khi này lực từ là giới hạn của lực điện

c) đúng

Số chỉ của vôn kế đang ổn định mà giảm xuống thì F_dien = f_tu

\( \Rightarrow E.|q| = |q|B.v \Rightarrow E = B.v \Rightarrow v = \frac{E}{B}\) (B là từ trường đều không đổi, E được tạo ra, lực điện \(E \uparrow \) do điện trường tăng lên các hạt tích điện sẽ dạt về 2 bản nhiều hơn \( \to \) E biến động)

Số chỉ vôn kế \( \to \) Đo hiệu điện thế 2 bản kim loại: \({U_{MN}} = E.d = B.v.2r\) (1)

Lưu lượng dòng chảy: \(Q = \frac{V}{t} = \frac{{S.\ell }}{t} = \pi {r^2}.v\) (2)

Lấy (1) : (2): \(\frac{{(1)}}{{(2)}} \Rightarrow \frac{U}{Q} = \frac{{B.v.2.r}}{{\pi {r^2}.v}} = \frac{{2B}}{{\pi r}}\)

\(\frac{{2B}}{{\pi r}} = {\rm{const}} \Rightarrow \frac{U}{Q} = {\rm{const}} \Rightarrow U\~Q\)

d) sai

Tính ở câu c)