12.磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù).如圖表示了它的原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負(fù)帶電粒子,而從整體來(lái)說(shuō)呈電中性)噴射入磁場(chǎng),在場(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均為v,板間距離為d,板平面的面積為S,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于速度方向,負(fù)載電阻為R.電離氣體充滿兩板間的空間,其電阻率為ρ,當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí),A、B就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.圖中A板是電源的負(fù)極
B.A、B間的電壓即為該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)
C.正對(duì)面積S越大,該發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)越大
D.電阻越大,該發(fā)電機(jī)輸出效率越高

分析 大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向右進(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上,所以正電荷會(huì)聚集的A板上,同理負(fù)電荷聚集到B板上,故A板相當(dāng)于電源的正極.根據(jù)閉合電路的歐姆定律即可判斷電動(dòng)勢(shì),根據(jù)等離子發(fā)電求得產(chǎn)生的電勢(shì)差的決定因素,有效率判斷影響因素

解答 解:A、大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向右進(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A板相當(dāng)于電源的負(fù)極,B板相當(dāng)于電源的正極,故A正確.
B、A、B間的電壓即為電阻R兩端的電壓,是路端電壓,故不是產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),故B錯(cuò)誤;
C、AB間的場(chǎng)強(qiáng)為qvB=qE,E=vB,故兩極板間的電勢(shì)差為U=Ed=vBd,與正對(duì)面積無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、輸出的效率$η=\frac{UI}{EI}=\frac{R}{R+r}$,故電阻越大,該發(fā)電機(jī)輸出效率越高,故D正確;
故選:AD

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).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.如圖所示,電量均為+q的兩個(gè)點(diǎn)電荷相距2r,O點(diǎn)是其連線的中點(diǎn),P點(diǎn)是其中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn).已知靜電力常量為k,關(guān)于P點(diǎn)的位置和P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,下列描述正確的是( 。
A.OP=$\frac{\sqrt{3}}{3}$r,Ep=$\frac{3kq}{4{r}^{2}}$B.OP=$\frac{\sqrt{2}}{2}$r,Ep=$\frac{4\sqrt{3}kq}{9{r}^{2}}$
C.OP=r,Ep=$\frac{\sqrt{2}kq}{2{r}^{2}}$D.OP=$\sqrt{3}$r,Ep=$\frac{\sqrt{3}kq}{4{r}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖當(dāng)匝線為100匝是矩形線圈以P為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°的過(guò)程中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì).已知B為2T,AB為10cm,BC為4cm,角速度ω=100rad/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線所示,此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn),t=0.6s時(shí)刻,這列波剛好傳到Q點(diǎn),波形如圖中的虛線所示,a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn),則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.這列波的波速為16.7 m/s
B.這列波的周期為0.8s
C.在t=0.5 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同
D.從t=0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)平衡位置時(shí),恰好是$\frac{1}{3}s$這個(gè)時(shí)刻
E.質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程一定等于30cm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.圖甲為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情景.用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺(tái)的輕質(zhì)彈簧,讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F(從電腦中直接讀出).所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中:
拉力大小F/N0.450.690.931.141.441.69
標(biāo)尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00

(1)從圖乙讀出刻度尺上的刻度值為63.60 cm;
(2)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在圖丙坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖象;
(3)由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù)為24.3N/m、彈簧的原長(zhǎng)為55.2cm.(均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.北宋科學(xué)家沈括首先發(fā)現(xiàn)了地磁偏角.他在《夢(mèng)溪筆談》中寫道:方家以磁石磨針?shù)h,則能指南,然常微偏東,不全南也.”據(jù)此可知( 。
A.地磁場(chǎng)的方向由西指向東
B.地磁場(chǎng)的南極恰好在地球的北極
C.地磁場(chǎng)的北極在地球的北極附近
D.地磁場(chǎng)的兩極和地球的兩極間有一個(gè)偏角

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖,一類似“過(guò)山車”的光滑軌道由直軌道AB段、彎軌道BC段、水平直軌道CD段、豎直圓軌道DEFG段、水平直軌道DH段順接而成.兩小球a、b用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿連接,從軌道AB段靜止開(kāi)始滑下,恰好能夠一直沿軌道滑到DH段.已知AB段與水平方向夾角為53°(cos53°=0.6),軌道CD段的長(zhǎng)度大于L,圓軌道EDFG段的直徑為L(zhǎng),a、b兩球的質(zhì)量分別為2m,m,重力加速度為g.試求:
(1)剛開(kāi)始a、b兩球距軌道水平段的高度;
(2)若小球b通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)F時(shí)對(duì)軌道無(wú)壓力,求此時(shí)小球a對(duì)圓軌道的壓力大小;
(3)b球通過(guò)圓軌道的右半圓及左半圓過(guò)程中,桿對(duì)a球的功分別為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

1.石英鐘表的秒針長(zhǎng)1dm,表針的運(yùn)動(dòng)可視為勻速轉(zhuǎn)動(dòng),若取π=3,則秒針針尖的角速度ω=0.1rad/s,線速度v=0.01m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,水平光滑軌道寬和彈簧自然長(zhǎng)度均為d.m2的左邊有一固定擋板.m1由圖示位置靜止釋放,當(dāng)m1與m2相距最近時(shí)m1速度為v0,則求在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求m1的最小速度和彈簧彈性勢(shì)能的最大值.

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同步練習(xí)冊(cè)答案