13．磁流體發(fā)電機，又叫等離子體發(fā)電機，圖中的燃燒室在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(yīng)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．因不知道高速等離子體為幾價離子，故發(fā)電機的電動勢不能確定
C．當(dāng)外接電阻為8Ω時，發(fā)電機的效率最高
D．當(dāng)外接電阻為4Ω時，發(fā)電機輸出功率最大

分析 根據(jù)等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡，列式求電動勢．發(fā)動機的效率等于輸出功率與總功率之比．當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大．

解答 解：A、由等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡得：
q$\frac{E}bd9ekwg$=qvB
則得發(fā)電機的電動勢為：E=Bdv=6×0.2×1000V=1200V．故A正確．
B、由上知，發(fā)電機的電動勢與高速等離子體的電荷量無關(guān)，即與離子的化合價無關(guān)，由E=Bdv能求電動勢．故B錯誤．
C、發(fā)動機的內(nèi)阻為：r=ρ$\fracjypuwse{ab}$=2×$\frac{0.2}{0.5×0.2}$=4Ω
發(fā)動機的效率為：η=$\frac{UI}{EI}$=$\frac{R}{R+r}$=$\frac{1}{1+\frac{r}{R}}$，可知外電阻R越大，效率超高，則當(dāng)外接電阻為8Ω時，發(fā)電機的效率不是最高．故C錯誤．
D、當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大，此時外電阻為 R=r=4Ω，故D正確．
故選：AD

點評 本題是磁流體發(fā)電機問題，要理解并掌握其工作原理，知道最終等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡，由此求電動勢．要注意的是在求內(nèi)阻時，不能這樣列式：r=$\frac{ad}$．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．在一部小說中描述了這樣一種竊聽電話的方法：竊賊將并排在一起的兩根電話線分開，在其中一根電話線旁邊鋪設(shè)一條兩端分別與耳機連接的導(dǎo)線，這條導(dǎo)線與電話線是絕緣的，如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．不能穿聽電話，因為電話中電流太小
B．不能穿聽到電話，因為耳機與電話線沒接通
C．可以竊聽到電話，因為電話中的電流進入耳機
D．可以竊聽到電話，因為電話中的電流是交流電，在耳機電路中引起感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，在直角坐標(biāo)系點（2，0）處固定一個電荷量為+2q的點電荷，點（-2，0）處固定一個電荷量為-q的點電荷．下列說法正確的是（　　）
A．在x軸上電場強度為零的點有兩個
B．圖中（0，2）點的電場強度大小是E=$\frac{{\sqrt{5}kq}}{8}$
C．（0，0）點的電勢可能小于（0，2）點的電勢
D．將一個正電荷從（1，1）點移動到（-2，-1）點，電勢能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動，圓盤加速轉(zhuǎn)動時，角速度的增加量△ω與對應(yīng)時間△t的比值定義為角加速度β．我們用電磁打點計時器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來完成下述實驗：（打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D…為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出）

①如圖甲所示，將打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；
②接通電源，打點計時器開始打點，啟動控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動；
③經(jīng)過一段時間，圓盤停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進行測量．
（1）如圖乙所示，圓盤的直徑d為4.00cm；
（2）由圖丙可知，打下計數(shù)點D時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為1.945rad/s．
（3）角加速度是角速度變化的快慢，則圓盤轉(zhuǎn)動的角加速度β大小為29.5rad/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．關(guān)于電能的輸送，下列說法正確的是（　�。�
A．僅僅從減少能量損失的角度看，輸送功率一定的惰況下，輸電電壓越高，損失的能量越少
B．在輸送功率和輸電電壓一定，使用同種材料的導(dǎo)線時，越粗的導(dǎo)線損失的能量越小
C．電能輸送使用銅鋁合金而不是銀，原因是同種情況下，使用銀材料，輸電線損失的功率大
D．實際輸電時，要綜合考慮各種因素，如輸電功率大小、距離遠近、技術(shù)和經(jīng)濟條件等

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．已知電子質(zhì)量為9.1×10-31kg，帶電荷量為-1.6×10-19C，若氫原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)時的軌道半徑為0.53×10-10m，求電子繞核運動的線速度大小、動能、周期和形成的等效電流．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．某學(xué)習(xí)小組利用力傳感器和氣墊導(dǎo)軌、光電門驗證牛頓第二定律．如圖所示為該學(xué)習(xí)小組設(shè)計的實驗裝置．他們在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一很窄的遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．
（1）該小組用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，并測得遮光條通過光電門的時間t，則滑塊通過光電門B的瞬時速度為v=$\fracqkjcz46{t}$；若測得A、B間的距離為L，則滑塊的加速度為a=$\frac{opjayat^{2}}{2L{t}^{2}}$．
（2）下列不必要的一項實驗要求是A（填選項前對應(yīng)的字母）
A．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)墊高些，以平衡摩擦力
B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D．應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行
（3）實驗時保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼的質(zhì)量m，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點做出線性圖象，研究滑塊的加速度與合外力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出如下圖象正確的是C．
A．作出t-F圖象     B．作出t2-F圖象
C．作出t2-$\frac{1}{F}$圖象   D．作出$\frac{1}{t}$-$\sqrt{F}$圖象 
E．作出$\frac{1}{t}$-F圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．在“探究彈性勢能的表達式”的活動中，為計算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做“微元法”．下面幾個實例中應(yīng)用到這一思想方法的是（　�。�
A．在驗證兩個分力與合力的關(guān)系時
B．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時
C．在利用v-t圖象推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時
D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀而把物體視為質(zhì)點時

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，兩個物體A和B的質(zhì)量分別為M和m，用跨過定滑輪的輕繩相連，且質(zhì)量M＞m，A物體靜止在水平面上，若不計較摩擦，A物體對繩的作用力的大小與地面對A物體作用力的大小分別為（　�。�
A．（M+m）g、（M-m）gB．（M-m）g、mgC．mg、MgD．mg、（M-m）g

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