题目内容
【题目】如图所示为磁流体发电机结构示意图,燃烧室在高温下产生大量的电子和正离子,即高温等离子体。高温等离子体以v=200m/s的速度平行于极板喷入两极板间。极板长a=0.2m,宽b=0.1m,两极板间距d=0.2m。极板间存在垂直纸面向外且与等离子体速度方向垂直的匀强磁场。磁感应强度B=6T。等离子体在磁场的作用下发生偏转,在两板间形成电势差。两极板与电阻R相连。若极板间等离子体的电阻率ρ=0.4Ω·m,不计极板电阻。则下列判断中正确的是( )
A.上极板带正电,下极板带负电
B.当电阻R=8Ω时,发电机供电电流为20A
C.若仅增加极板的长度a,发电机的电动势将增加
D.若增加等离子体的喷入速度v,发电机的电动势将增加
【答案】BD
【解析】
A.等离子群射入磁场中,受到洛伦兹力,带正电荷的离子将打到下极板上,负电荷达到上极板上,从而产生电场,故该磁流体发电机下极板带正电,上极板带负电,故A错误;
B.当后来的离子所受的洛伦兹力与电场力平衡时,电容器的电压和电量都稳定,由平衡条件得
得
U=Bvd=6×200×0.2V=240V
而发电机内气体导电的内阻为
由全电路的欧姆定律可得发电机供电电流
故B正确;
C.发电机的电动势U=Bvd与极板的长度a无关,故增加板长后电动势不变,故C错误;
D.发电机的电动势U=Bvd故增加等离子体的喷入速度v,发电机的电动势将增加,D正确。
故选BD。
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