Question

由于受到地球信風帶和盛西風帶的影響，在海洋中形成一種河流稱為海流．海流中蘊藏著巨大的動力資源．據統(tǒng)計，世界大洋中所有海流的發(fā)電能力達10⁹kW．因為海水中含有大量的帶電離子，這些離子隨海流作定向運動，如果有足夠強的磁場能使正、負離子向相反方向偏轉，便能發(fā)出電來．如圖所示為該發(fā)電機的原理示意圖，上、下兩塊金屬板M，N水平放置浸沒在海水里，金屬板面積為S，在金屬板之間加一勻強磁場，方向由南向北，海水從東向西流過兩金屬板之間，在兩板之間形成電勢差．下列說法正確的是（ ）

A．金屬板N為發(fā)電機的正極
B．當其它條件不變時，電動勢E與板長L成正比
C．當其它條件不變時，電動勢E與兩板的正對面積S成正比
D．電動勢E的大小還與海水的電阻率有關

Answer 1

【答案】分析：大量帶正電和帶負電的離子從東向西流過兩金屬板之間，在金屬板之間加一勻強磁場，方向由南向北，由左手定則可以判斷正負電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定電源的正負極；
根據洛倫茲力等于電場力，可知，電源的電動勢，表示轉化為電能的本領，與正對面積及電阻率無關．
解答：解：A、大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會聚集的N板上，負電荷受到的洛倫茲力向上，負電荷聚集到M板上，故N板相當于電源的正極，M板相當于電源的負極，故A正確．
B、由左手定則知，正離子向N板運動，即N板帶正電．發(fā)電機穩(wěn)定時，離子所受電場力等于洛倫茲力，qvB=qE，E=，所以E_電動=Bdv，因此電動勢E與板間距、磁場及海水速度成正比，故BCD均錯誤；
故選：A
點評：根據洛倫茲力的方向判斷物體的運動方向，此題還可以根據洛倫茲力與極板間產生的電場力平衡解得磁流體發(fā)電機的電動勢．