20.磁流體發(fā)電機又叫等離子體發(fā)電機,如圖所示,燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離為電子和正離子,即高溫等離子體.高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以1000m/s進人矩形發(fā)電通道.發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強磁場,磁感應強度為6T.等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn),在兩極間形成電勢差.已知發(fā)電通道長a=50cm,寬b=20cm,高d=20cm,等離子體的電阻率ρ=2Ω•m.則以下判斷中正確的是( 。
A.發(fā)電機的電動勢為1200V
B.開關斷開時,高溫等離子體可以勻速通過發(fā)點通道
C.當外接電阻為8Ω時,電流表示數(shù)為150A
D.當外接電阻為4Ω時,發(fā)電機輸出功率最大

分析 本題首先要搞清楚等離子體發(fā)電機的工作原理,即在正常工作時,等離子體在復合場中受力平衡,得到E=Bdv,其次要注意離子體發(fā)電機可等效成電源,此電源有內(nèi)阻;再根據(jù)閉合電路的歐姆定律,就可知道電路中的電流,并求出此電路的最大輸出功率.

解答 解:由$q\frac{U}gdorlyb=qvB$,得U=Bdv=6×0.2×1000=1200,故A正確,
B、開關斷開時,高溫等離子體,在磁場力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),導致極板間存在電壓,當電場力與磁場力平衡時,則帶電粒子可以勻速通過發(fā)點通道,故B正確;
C、由電阻定律R=$\frac{ρd}{ab}$,得發(fā)電機內(nèi)阻為4Ω,由歐姆定律,得電流為100A,故C錯誤;
D、當外電路總電阻R=r時,有最大輸出功率,故D正確;
故選:ABD.

點評 本題考查對帶電粒子的在復合場中運動的應用,恒定電流中閉合電路的歐姆定律,以及有關功率的問題;學生不清楚等離子體工作原理,求不出發(fā)電機的電動勢,忽略了等離子發(fā)電機的內(nèi)阻,有同學知道有內(nèi)阻,但不能正確運用電阻定律,求出內(nèi)阻.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.高空墜物很危險.一球形面團,質(zhì)量為1kg,從20m高的樓層上掉下,落在堅硬的水泥地面上,被摔成薄片,若面團與地面的作用時間約0.01s,試估算地面受到平均沖力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.磁場中同一位置處放置一條直導線,導線的方向與磁場方向垂直.在導線通入不同電流,測得安培力F和電流I的數(shù)據(jù),并描繪在F-I圖象中,其中a、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù),則以下圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,S為點光源,M為一平面鏡,光屏與平面鏡平行放置.SO是一條垂直照射在M上的光線.已知SO=L,若M以角速度ω繞O點逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則轉(zhuǎn)過30°時光線S′O在屏上移動的瞬時速度v的大小為( 。
A.2LωB.4LωC.4$\sqrt{3}$LωD.8Lω

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示,由圖中信息可以判斷( 。
A.在B和D時刻線圈處于中性面位置
B.在A和C時刻穿過線圈的磁通量最大
C.從A~D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2π
D.若從O~D時刻歷時0.02s,則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.以20m/s的速度在平直公路上行駛的汽車,遇緊急情況而急剎車獲得大小為4m/s2的加速度,則從剎車開始計時,剎車6s后汽車的剎車位移為( 。
A.60mB.50mC.48mD.0m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,傾斜的長桿(與水平面成α角)上套有一個質(zhì)量為M的環(huán),環(huán)通過細線吊一個質(zhì)量為m的小球,當環(huán)在某拉力的作用下在長桿上滑動時,穩(wěn)定運動的情景如圖所示,其中虛線表示豎直方向,那么以下說法正確的是(  )
A.環(huán)一定沿長桿向下加速運動B.環(huán)的加速度一定沿桿向上
C.環(huán)的加速度一定大于gsinαD.環(huán)一定沿桿向上運動

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,一質(zhì)量為M的長木板靜止在光滑水平桌面上,一質(zhì)量為m的小滑塊以水平速度v0從長木板的一端開始在木板上滑動,直到離開木板,滑塊剛離開木板時的速度為$\frac{{v}_{0}}{2}$.若把該木板固定在水平桌面上,其它條件相同,求滑塊離開木板時的速度v.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中,供選用的器材有:
A.電流表(量程:0~0.6A,RA約1Ω) 
B.電流表(量程:0~3A,RA約0.6Ω)
C.電壓表(量程:0~3V,RV=5kΩ)  
D.電壓表(量程:0~3V,RV=10kΩ)
E.滑動變阻器(0~10Ω,額定電流1.5A)
F.滑動變阻器(0~2kΩ,額定電流0.2A)
G.待測電源(一節(jié)一號干電池)、開關、導線若干.

他們設計了如圖一所示的電路圖,請回答下列問題:
(1)電壓表和滑動變阻器應選用DE.(用字母代號填寫)
(2)如圖二所示為實驗所需器材,請按原理圖連接出正確的實物圖.
(3)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖三所示的U-I圖線,內(nèi)阻r=1.00Ω.(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(4)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流.

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