Question

18．如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖，將一束等離子體（帶有等量正、負(fù)電荷的高速粒子流）噴射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體速度為v，兩金屬板間距離d，板的面積為S，勻強(qiáng)電場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與速度方向垂直，負(fù)載電阻為R．當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)電動(dòng)勢(shì)為E，電流為I，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． A板為發(fā)電機(jī)的正極
• B． 其他條件一定時(shí)，v越大，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E越大
• C． 其他條件一定時(shí)，S越大，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E越大
• D． 板間等離子體的電阻率為$\frac{s}ttzfp9v$（$\frac{Bdv}{I}$-R）

Answer 1

分析 大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向里進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定相當(dāng)于電源的正負(fù)極，從而得出通過(guò)電阻的電流方向．抓住帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡求出發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)．根據(jù)閉合電路歐姆定律求出發(fā)電機(jī)的內(nèi)電阻．

解答 解：AB、大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向里進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，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(huì)聚集的B板上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上，負(fù)電荷聚集到A板上，故B板相當(dāng)于電源的正極，A板相當(dāng)于電源的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
BC、根據(jù)qvB=q$\frac{{E}_{電動(dòng)勢(shì)}}9tzh55h$ 得，E=Bdv，電動(dòng)勢(shì)E與速率v有關(guān)，與面積S無(wú)關(guān)．故B正確，C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)歐姆定律得，r=$\frac{E}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R，依據(jù)r=ρ$\fracv7pjznn{S}$，則有等離子體的電阻率為ρ=$\frac{s}pfbfnbp$（$\frac{Bdv}{I}$-R）．故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)洛倫茲力的方向判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向，此題還可以根據(jù)洛倫茲力與極板間產(chǎn)生的電場(chǎng)力平衡解得磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)，注意確定正負(fù)電荷的洛倫茲力的方向是解題的關(guān)鍵．解決本題的關(guān)鍵知道穩(wěn)定時(shí)，電荷所受洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，電路中電流越大，則單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)金屬板A、B的等離子體數(shù)目增多．