题目内容
20.磁流体发电机又叫等离子体发电机,如图所示,燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子,即高温等离子体.高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进人矩形发电通道.发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度为6T.等离子体发生偏转,在两极间形成电势差.已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=2Ω•m.则以下判断中正确的是( )A. | 发电机的电动势为1200V | |
B. | 开关断开时,高温等离子体可以匀速通过发点通道 | |
C. | 当外接电阻为8Ω时,电流表示数为150A | |
D. | 当外接电阻为4Ω时,发电机输出功率最大 |
分析 本题首先要搞清楚等离子体发电机的工作原理,即在正常工作时,等离子体在复合场中受力平衡,得到E=Bdv,其次要注意离子体发电机可等效成电源,此电源有内阻;再根据闭合电路的欧姆定律,就可知道电路中的电流,并求出此电路的最大输出功率.
解答 解:由$q\frac{U}{d}=qvB$,得U=Bdv=6×0.2×1000=1200,故A正确,
B、开关断开时,高温等离子体,在磁场力作用下发生偏转,导致极板间存在电压,当电场力与磁场力平衡时,则带电粒子可以匀速通过发点通道,故B正确;
C、由电阻定律R=$\frac{ρd}{ab}$,得发电机内阻为4Ω,由欧姆定律,得电流为100A,故C错误;
D、当外电路总电阻R=r时,有最大输出功率,故D正确;
故选:ABD.
点评 本题考查对带电粒子的在复合场中运动的应用,恒定电流中闭合电路的欧姆定律,以及有关功率的问题;学生不清楚等离子体工作原理,求不出发电机的电动势,忽略了等离子发电机的内阻,有同学知道有内阻,但不能正确运用电阻定律,求出内阻.
练习册系列答案
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C. | 环的加速度一定大于gsinα | D. | 环一定沿杆向上运动 |