Question

6．如圖是磁流體發(fā)電機(jī)示意圖．平行金屬板a、b之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng)，a、b兩板間便產(chǎn)生電壓．如果把a(bǔ)、b板與用電器相連接，a、b板就是等效直流電源的兩個(gè)電極．若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，每個(gè)離子的電荷量大小為q、速度為v，a、b兩板間距為d，兩板間磁流體的等效電阻為r，用電器電阻為R．穩(wěn)定時(shí)，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 圖中a板是電源的正極
• B． 電源的電動(dòng)勢(shì)為$\frac{Bvq}{R+r}$，
• C． 用電器中電流為$\frac{Bvq}{R+r}$
• D． a、b 板間電壓為$\frac{R}{R+r}$Bvd

Answer 1

分析 由題，運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，根據(jù)左手定則判斷電源的正負(fù)極；根據(jù)平衡條件判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，依據(jù)歐姆定律，求解電路中電流，再根據(jù)電阻定律求解內(nèi)電阻，即可求解板間的電壓．

解答 解：A、根據(jù)左手定則，正電荷受到的洛倫茲力方向向下，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上，因此下極板為電源的正極，即b板為電源的正極，故A錯(cuò)誤；
BCD、根據(jù)平衡有：qvB=q$\frac{E}c00qo2q$，解得電源的電動(dòng)勢(shì)E=Bdv，
運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其內(nèi)阻為r，
根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中的電流為I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{Bdv}{R+r}$，
那么用電器R的電壓U=IR$\frac{R}{R+r}$Bvd，故BC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，會(huì)通過電荷的平衡求出電動(dòng)勢(shì)的大小，會(huì)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流．