Question

2．磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，圖是它的示意圖．兩正對(duì)的正方形平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，兩金屬板的面積均為S，將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體，以速度v沿圖中所示方向噴入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板間等離子體的電阻率為ρ．圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī)．兩極板間的距離為d，把兩個(gè)極板與用電器相連，圖中的用電器為純電阻用電器，用電器的電阻為R，則（　　）

• A． 上極板為電源的正極
• B． 用電器消耗的功率為$\frac{（Bdv）^{2}}{R}$
• C． 電路中的電流為$\frac{BdvS}{RS+ρd}$
• D． 增大兩板間的距離可增大電源的電動(dòng)勢(shì)

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)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(dòng)勢(shì)，并計(jì)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，因此上極板為電源的正極，故A正確；
BCD、根據(jù)平衡有：qvB=q$\frac{E}ztx22tb$，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=ρ$\fracktl6v2g{s}$，
根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中的電流為I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{BdvS}{RS+ρd}$，
再由功率表達(dá)式，故用電器R的功率P=I²R=（$\frac{E}{R+r}$）²R=（$\frac{BdvS}{RS+ρd}$）²R，故B錯(cuò)誤，CD正確；
故選：ACD．

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(guò)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．