巧解分析:导体在外力作用下运动,导体中产生感应电流,由物理知识得出电极正负,再结合化学知识解答.
(1)ab棒在外力作用下向右运动,导体中就会有感应电流产生,由右手定则可知C为阴极,D为阳极,电解槽中的离子为Cu
2+,
,H
+,OH
-,在阴极Cu
2+比H
+易得到电子;在阳极,OH
-比
易失去电子,D极的电极反应式为:4OH
--4e=O
2↑+2H
2O.
(2)化学反应方程式:2CuSO
4+2H
2O
2Cu+2H
2SO
4+O
2↑.
(3)棒最终做匀速运动,即为稳定状态,满足:F=BI
l=B·
·
l.
代入数据得:v=6m/s.
(4)根据电解反应关系式Cu
2H
+可知,每生成64g Cu将同时生成2mol H
+,故
[H
+]=
=2×10
-4mol/L.
(5)由电极C的电极反应式Cu
2++2e
-=Cu可知,每生成1mol Cu需要2mol电子,而在该过程中生成的铜为:
=5×10
-5mol.
故其间有q=2×1.6×10
-19×6.02×10
23×5×10
-5=9.63C的电量流过棒ab,则由
q=IΔt=
,得s=
=19.2m.
★ 试题错析: 思维诊断:本题综合程度较高,而解决这类问题的关键就是要抓住通过电解液的电量这一物理、化学知识联系的交叉点.