Question

18．如圖所示為磁流體發(fā)電機的原理圖，將一束等離子體（帶有等量正、負電荷的高速粒子流）噴射入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，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，勻強電場的磁感應(yīng)強度為B，方向與速度方向垂直，負載電阻為R．當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時電動勢為E，電流為I，則下列說法正確的是（　�。�

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

Answer 1

分析 大量帶正電和帶負電的微粒向里進入磁場時，由左手定則可以判斷正負電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定相當于電源的正負極，從而得出通過電阻的電流方向．抓住帶電粒子在復合場中受電場力和洛倫茲力平衡求出發(fā)電機的電動勢．根據(jù)閉合電路歐姆定律求出發(fā)電機的內(nèi)電阻．

解答 解：AB、大量帶正電和帶負電的微粒向里進入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會聚集的B板上，負電荷受到的洛倫茲力向上，負電荷聚集到A板上，故B板相當于電源的正極，A板相當于電源的負極，故A錯誤；
BC、根據(jù)qvB=q$\frac{{E}_{電動勢}}azxj6sv$ 得，E=Bdv，電動勢E與速率v有關(guān)，與面積S無關(guān)．故B正確，C錯誤．
D、根據(jù)歐姆定律得，r=$\frac{E}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R，依據(jù)r=ρ$\fracixfkx1q{S}$，則有等離子體的電阻率為ρ=$\frac{s}ubntet5$（$\frac{Bdv}{I}$-R）．故D正確．
故選：BD．

點評 根據(jù)洛倫茲力的方向判斷物體的運動方向，此題還可以根據(jù)洛倫茲力與極板間產(chǎn)生的電場力平衡解得磁流體發(fā)電機的電動勢，注意確定正負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，電荷所受洛倫茲力和電場力平衡，電路中電流越大，則單位時間內(nèi)到達金屬板A、B的等離子體數(shù)目增多．