Question

【題目】如圖所示為磁流體發(fā)電機結構示意圖，燃燒室在高溫下產生大量的電子和正離子，即高溫等離子體。高溫等離子體以v=200m/s的速度平行于極板噴入兩極板間。極板長a=0.2m，寬b=0.1m，兩極板間距d=0.2m。極板間存在垂直紙面向外且與等離子體速度方向垂直的勻強磁場。磁感應強度B=6T。等離子體在磁場的作用下發(fā)生偏轉，在兩板間形成電勢差。兩極板與電阻R相連。若極板間等離子體的電阻率ρ=0.4Ω·m，不計極板電阻。則下列判斷中正確的是（　　）

A.上極板帶正電，下極板帶負電

B.當電阻R=8Ω時，發(fā)電機供電電流為20A

C.若僅增加極板的長度a，發(fā)電機的電動勢將增加

D.若增加等離子體的噴入速度v，發(fā)電機的電動勢將增加

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．等離子群射入磁場中，受到洛倫茲力，帶正電荷的離子將打到下極板上，負電荷達到上極板上，從而產生電場，故該磁流體發(fā)電機下極板帶正電，上極板帶負電，故A錯誤；

B．當后來的離子所受的洛倫茲力與電場力平衡時，電容器的電壓和電量都穩(wěn)定，由平衡條件得

得

U=Bvd=6×200×0.2V=240V

而發(fā)電機內氣體導電的內阻為

由全電路的歐姆定律可得發(fā)電機供電電流

故B正確；

C．發(fā)電機的電動勢U=Bvd與極板的長度a無關，故增加板長后電動勢不變，故C錯誤；

D．發(fā)電機的電動勢U=Bvd故增加等離子體的噴入速度v，發(fā)電機的電動勢將增加，D正確。

故選BD。