Question

5．磁流體發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理如圖所示：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量的帶正電和帶負(fù)電的微粒，從整體上呈中性），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的速度為v，金屬平板的面積為S，板間距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與v垂直，電阻R接在兩極之間．設(shè)電離氣體充滿兩板間的空間，其電阻率為ρ，則以下說法中正確的是（　�。�

• A． 電流方向?yàn)閍→R→b
• B． 通過電阻R的電流大小為I=$\frac{BdvS}{RS+ρd}$
• C． 兩板間的電壓為U=Bdv
• D． 兩板間電壓為U=$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$

Answer 1

分析 根據(jù)左手定則判斷出正負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向，從而判斷出正負(fù)電荷的偏轉(zhuǎn)方向，帶正電的極板電勢(shì)高，電流從正極板通過電阻R流向負(fù)極板；根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解電流和路端電壓．

解答 解：A、根據(jù)左手定則，正離子向上偏，負(fù)離子向下偏，A聚集正電荷，電勢(shì)高，電流從高電勢(shì)流向低電勢(shì)．所以通過電阻的電流方向?yàn)閍→R→b．故A正確．
B、內(nèi)電阻：r=$ρ\fracxlhuumz{S}$；
電荷所受洛倫茲力和電場(chǎng)力處于平衡，有qvB=q$\frac{E}n0vivxt$，故電動(dòng)勢(shì)為：E=Bdv；
故通過電阻R的電流大小為：I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{Bdv}{ρ\frac{L}{S}+R}$=$\frac{BdvS}{RS+ρd}$；故B正確；
C、D、兩板間電壓為：U=IR=$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$；故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：ABD．

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