【題目】目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機——磁流體發(fā)電機，它電的原理圖如圖所示，設想在相距d的兩平行金屬板間加磁感應強度為B的勻強磁場，兩板通過開關(guān)和燈泡相連，將氣體加熱電離后，由于正、負離子一樣多，且?guī)щ姾闪烤鶠?/span>q，因而稱為等離子體，將其以速度v噴入甲，乙兩板之間，這時甲、乙兩板就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓.這就是磁流體發(fā)電機的原理，它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能.試問：

（1）圖中哪個極板是發(fā)電機的正極?

（2）發(fā)電機的電動勢為多大?

（3）設噴入兩極板間的離子流每立方米中有n個負電荷， 離子流的橫截面積為S，則發(fā)電機的最大功率為多大?

【答案】（1）甲板 （2） （3）

【解析】

(1)等離子體從左側(cè)射入磁場,正離子受到向上的洛倫茲力的作用而偏向甲板,使甲板上積累正電荷，乙板上積累相應的負電荷,甲、乙兩板成為電源的正、負兩極，甲板是發(fā)電機的正極；

(2)當開關(guān)斷開時，甲、乙兩極間的電壓即為電源的電動勢,穩(wěn)定時，甲、乙兩板積累的電荷不再增加，此時的等離子體所受的洛倫茲力與電場力恰好平衡，則有

得電源的電動勢為

(3)理想狀態(tài)下,噴入兩極板間的離子流全部流向兩極板,這時電源達到最大功率,此時,電路中的最大電流為

式中為在時間內(nèi)噴入兩極板間的正、負離子數(shù)的總和，即

所以發(fā)電機的最大功率為

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，圓心為O的四分之一圓弧形接收屏，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個裝置處于水平方向的勻強電場中，電場強度的方向垂直于直線。現(xiàn)將一帶正電小球以大小為的初速度從A點沿方向射出，其初動能為，小球恰好垂直打到圓弧上的C點。已知，取A點電勢。

(1)求小球在C點的電勢能；

(2)若過C點作的垂線交于P點，試通過計算推導，證明O點恰好是的中點。

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【題目】如圖所示，一段長方體形導電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運動電荷。導電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應強度大小為B。當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低。由此可得該導電材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為

A.，負B.，正

C.，負D.，正

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【題目】目前有一種磁強計，用于測定地磁場的磁感應強度.磁強計的原理如圖所示，電路有一段金屬導體，它的橫截面是寬為d、高為h的長方形，放在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，導體中通有水平向右、大小為I的恒定電流兩電極M、N分別與金屬導體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測出金屬導體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U.已知金屬導體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，M、N兩點的電勢分別為、，下列說法正確的是（ ）

A.磁感應強度

B.增大h時，電勢差U增大

C.電子定向移動的方向水平向左，

D.電子定向移動速率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，男同學站立不動吹口哨，一位女同學坐在秋千上來回擺動，下列關(guān)于女同學的感受的說法正確的是(　　)

A．女同學從A向B運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高

B．女同學從E向D運動過程中，她感覺哨聲音調(diào)變高

C．女同學在C點向右運動時，她感覺哨聲音調(diào)不變

D．女同學在C點向左運動時，她感覺哨聲音調(diào)變低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線．則(　　)

A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B.在真空中，a光的波長小于b光的波長

C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率

D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失

E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，為某同學測繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的I﹣U特性曲線的實驗器材．

（1）根據(jù)實驗原理，選取合適的電表量程，用筆畫線代替導線，將圖甲中的實驗電路圖連接完整__．

（2）開關(guān)S閉合之前，圖甲中滑動變阻器的滑片應該置于__端（選填“A”、“B”或“A、B中間”）

（3）某同學根據(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出小燈泡的I﹣U特性曲線．由圖可知當小燈泡兩端的電壓為1.2 V時的功率為__W．

（4）根據(jù)圖丙可知，隨電壓的升高，小燈泡的電阻__，（填“變大”或“變小”），原因是__．

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【題目】如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支架座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達式正確的是(　　)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)譜儀可以測定有機化合物分子結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有一種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)可簡化為如圖所示，有機物的氣體分子從樣品室注入離子化室，在高能電子作用下，樣品氣體分子離子化或碎裂成離子。若離子化后的離子帶正電，初速度為零，此后經(jīng)過高壓電源區(qū)、圓形磁場室（內(nèi)為勻強磁場）、真空管，最后打在記錄儀上，通過處理就可以得到離子比荷（）進而推測有機物的分子結(jié)構(gòu)。已知高壓電源的電壓為U，圓形磁場區(qū)的半徑為R，真空管與水平面夾角為θ，離子進入磁場室時速度方向指向圓心。則下列說法正確的是

A. 高壓電源A端應接電源的正極

B. 磁場室的磁場方向必須垂直紙面向里

C. 若離子化后的兩同位素X1、X2（X1質(zhì)量大于X2質(zhì)量）同時進入磁場室后，出現(xiàn)圖中的軌跡Ⅰ和Ⅱ，則軌跡Ⅰ一定對應X1

D. 若磁場室內(nèi)的磁感應強度大小為B，當記錄儀接收到一個明顯的信號時，與該信號對應的離子比荷為

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