Question

1．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，電流表示數為I．那么以下正確的是（　�。�

• A． B板為正極
• B． R中電流的方向向上
• C． AB板產生的電動勢為 BLv
• D． AB板間的等離子體的電阻率為 $\frac{S}{L}$（$\frac{BLv}{I}$-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．根據閉合電路歐姆定律求出發(fā)電機的內電阻．

解答 解：AB、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AB正確；
C、根據qvB=q$\frac{{E}_{電動}}4prfjko$ 得，E=Bdv．故C錯誤．
D、根據歐姆定律得，r=$\frac{E}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R，依據r=$ρ\fracukpyffs{S}$，則有等離子體的電阻率為ρ=$\frac{S}giw7hqw（\frac{Bdv}{I}-R）$ $\frac{S}{L}$．故D錯誤．
故選：AB．

點評 根據洛倫茲力的方向判斷物體的運動方向，此題還可以根據洛倫茲力與極板間產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，則單位時間內到達金屬板A、B的等離子體數目增多．