Question

4．如圖，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(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，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(qiáng)磁場的磁感應(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．當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I．那么（　　）

• A． 發(fā)電過程是通過磁場對帶電粒子做功最終把等離子體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的過程
• B． 發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作兩板間電場E=$\frac{IR}hazwkxl$
• C． 發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)效率η=$\frac{IR}{dvB}$
• D． 兩板間電離氣體的電阻率為 $\frac{S}faqespv$（$\frac{Bdv}{I}$-R）

Answer 1

分析 電離氣體充滿兩板間的空間，受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在A、B間產(chǎn)生電勢差，最終穩(wěn)定時(shí)，電荷所受洛倫茲力和電場力處于平衡．根據(jù)平衡求出A、B間的電動(dòng)勢，從而根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電離氣體的電阻，再根據(jù)電阻定律求出電阻率．

解答 解：A、它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而磁場對帶電粒子不做功，故A錯(cuò)誤；
B、最終穩(wěn)定時(shí)，電荷所受洛倫茲力和電場力處于平衡，有qvB=q$\frac{U}ja5jz3f$．
解得U=vBd，則兩板間電場E=$\frac{Bdv}pdukpt5$=Bv，而$\frac{IR}bslcps8$式中IR少了電離氣體的電阻，故B錯(cuò)誤；
C、穩(wěn)定工作時(shí)效率η=$\frac{IR}{U}$=$\frac{IR}{dvB}$，故C正確，
D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得，電離氣體的電阻R′=$\frac{U}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R．
由電阻定律得，R′=ρ$\fracrqgmkpo{S}$
解得ρ=$\frac{S}ws0gljo$（$\frac{Bdv}{I}$-R）．故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評 本題綜合考查了閉合電路歐姆定律、電阻定律與磁場的知識(shí)，關(guān)鍵知道穩(wěn)定時(shí)，電荷受電場力和洛倫茲力處于平衡．