Question

14．如圖所示，M、N為簡(jiǎn)化的磁流體發(fā)電機(jī)的兩個(gè)水平極板，相距d=0.2m，板間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B=1.0T，外電路中可變負(fù)載電阻R的最大阻值為l0Ω，電離氣體（含有大量的正、負(fù)帶電粒子，且不計(jì)重力）以速率v=1100m/s平行極板由左向右射入，極板間電離氣體的等效內(nèi)阻r=lΩ，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，穩(wěn)定之后，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)
• B． 該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為220V
• C． 若閉合開(kāi)關(guān)s，負(fù)載電阻R=10Ω時(shí)發(fā)電機(jī)的效率最小
• D． 若閉合開(kāi)關(guān)s，負(fù)載電阻R=10Ω時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率最大

Answer 1

分析 根據(jù)左手定則判斷出電荷的偏轉(zhuǎn)方向，確定兩極板所帶電荷的電性，從而確定電勢(shì)的高低；根據(jù)電荷所受洛倫茲力和電場(chǎng)力相等求出發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率最大．

解答 解：A、根據(jù)左手定則知，正電荷向下偏，負(fù)電荷向上偏，則M板的電勢(shì)低于N板的電勢(shì)．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)qvB=q$\frac{E}rnjnrlj$，解得電動(dòng)勢(shì)為：E=vBd=1100×1×0.2V=220V．故B正確．
C、發(fā)電機(jī)的效率η=$\frac{{I}^{2}R}{{I}^{2}（R+r）}$=$\frac{1}{1+\frac{r}{R}}$，當(dāng)負(fù)載電阻R=10Ω時(shí)，發(fā)電機(jī)的效率最大．故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，即負(fù)載電阻R=1Ω，發(fā)電機(jī)的輸出功率最大．故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)運(yùn)用左手定則判斷電荷所受洛倫茲力的方向，知道穩(wěn)定時(shí)電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，注意發(fā)電機(jī)的效率與功率的區(qū)別．