Question

12．如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與可變電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出．由于運動的電離氣體受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢．若不計氣體流動時的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出（　�。�

• A． 下極板電勢高
• B． 穩(wěn)定后上、下極板間電動勢為E=Bdv
• C． 發(fā)電導(dǎo)管的內(nèi)阻$\frac{ρd}{S}$
• D． 可變電阻消耗的電功率P=$（\frac{vBdS}{RS+ρd}）^{2}$R

Answer 1

分析 由題，運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢，相當(dāng)于電源；根據(jù)電阻定律求解內(nèi)電阻，根據(jù)左手定則判斷電流方向，根據(jù)平衡條件判斷感應(yīng)電動勢，并計算電功率．

解答 解：A、根據(jù)左手定則，正電荷受到的洛倫茲力方向向上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向下，下極板電勢低，故A錯誤；
B、根據(jù)平衡有：qvB=q$\frac{E}ntgskbs$，解得電源的電動勢E=Bdv，故B正確；
C、運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢，相當(dāng)于電源，其內(nèi)阻為r=ρ$\fraczzqjzri{s}$，故C正確；
D、根據(jù)閉合電路歐姆定律，及功率表達(dá)式，故R的功率P=I²R=$（\frac{E}{r+R}）^{2}R$=$（\frac{vBdS}{RS+ρd}）^{2}$R，故D正確；
故選：BCD．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，會通過電荷的平衡求出電動勢的大小，會根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流．