Question

13．目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機．如圖表示了它的原理：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于速度方向，負載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間．當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數(shù)為I．那么以下正確的是（　�。�

• A． A板為正極
• B． R中電流的方向向上
• C． AB板產(chǎn)生的電動勢為Bvd
• D． AB板間的等離子體的電阻為$\frac{S}{L}$（$\frac{BLv}{I}$-R）

Answer 1

分析 大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正負電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定相當于電源的正負極，從而得出通過電阻的電流方向．抓住帶電粒子在復合場中受電場力和洛倫茲力平衡求出發(fā)電機的電動勢．根據(jù)閉合電路歐姆定律求出發(fā)電機的內(nèi)電阻．

解答 解：A、大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會聚集的B板上，負電荷受到的洛倫茲力向上，負電荷聚集到A板上，故B板相當于電源的正極，A板相當于電源的負極，所以通過電阻R的電流從下到上，故A錯誤，B正確；
C、根據(jù)qvB=q$\frac{E}age9pxr$ 得，E=Bdv．故C正確．
D、根據(jù)歐姆定律得，r=$\frac{E}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R．故D錯誤．
故選：BC．

點評 根據(jù)洛倫茲力的方向判斷物體的運動方向，此題還可以根據(jù)洛倫茲力與極板間產(chǎn)生的電場力平衡解得磁流體發(fā)電機的電動勢，注意確定正負電荷的洛倫茲力的方向是解題的關鍵．解決本題的關鍵知道穩(wěn)定時，電荷所受洛倫茲力和電場力平衡，電路中電流越大，則單位時間內(nèi)到達金屬板A、B的等離子體數(shù)目增多．