题目内容
18.如图所示为磁流体发电机的原理图,将一束等离子体(带有等量正、负电荷的高速粒子流)喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体速度为v,两金属板间距离d,板的面积为S,匀强电场的磁感应强度为B,方向与速度方向垂直,负载电阻为R.当发电机稳定发电时电动势为E,电流为I,则下列说法正确的是( )A. | A板为发电机的正极 | |
B. | 其他条件一定时,v越大,发电机的电动势E越大 | |
C. | 其他条件一定时,S越大,发电机的电动势E越大 | |
D. | 板间等离子体的电阻率为$\frac{s}{d}$($\frac{Bdv}{I}$-R) |
分析 大量带正电和带负电的微粒向里进入磁场时,由左手定则可以判断正负电荷受到的洛伦兹力方向,从而确定相当于电源的正负极,从而得出通过电阻的电流方向.抓住带电粒子在复合场中受电场力和洛伦兹力平衡求出发电机的电动势.根据闭合电路欧姆定律求出发电机的内电阻.
解答 解:AB、大量带正电和带负电的微粒向里进入磁场时,由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下,所以正电荷会聚集的B板上,负电荷受到的洛伦兹力向上,负电荷聚集到A板上,故B板相当于电源的正极,A板相当于电源的负极,故A错误;
BC、根据qvB=q$\frac{{E}_{电动势}}{d}$ 得,E=Bdv,电动势E与速率v有关,与面积S无关.故B正确,C错误.
D、根据欧姆定律得,r=$\frac{E}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R,依据r=ρ$\frac{d}{S}$,则有等离子体的电阻率为ρ=$\frac{s}{d}$($\frac{Bdv}{I}$-R).故D正确.
故选:BD.
点评 根据洛伦兹力的方向判断物体的运动方向,此题还可以根据洛伦兹力与极板间产生的电场力平衡解得磁流体发电机的电动势,注意确定正负电荷的洛伦兹力的方向是解题的关键.解决本题的关键知道稳定时,电荷所受洛伦兹力和电场力平衡,电路中电流越大,则单位时间内到达金属板A、B的等离子体数目增多.
练习册系列答案
相关题目
9.下列选项中的物理量均为标量的是( )
A. | 速度、力 | B. | 功、功率 | C. | 位移、时间 | D. | 加速度、动能 |
6.如图所示,电荷量为q的正电荷位于电场中的A点,受到电场力为F.若将该电荷换为电荷量为$\frac{q}{2}$的负点电荷.则A点电场强度E的大小和方向分别是( )
A. | $\frac{F}{q}$,与F方向相同 | B. | $\frac{2F}{q}$,与F方向相同 | C. | $\frac{F}{q}$,与F方向相反 | D. | $\frac{2F}{q}$,与F方向相反 |
3.如图所示,物体甲和物体乙通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,斜面体固定,甲、乙处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. | 甲一定受到沿斜面向上的摩擦力 | B. | 甲一定受到沿斜面向下的摩擦力 | ||
C. | 甲的质量可能等于乙的质量 | D. | 甲的质量一定大于乙的质量 |
10.我国“神舟”十一号飞船于2016年10月17日7时发射成功.飞船先沿椭圆轨道Ⅰ飞行,在接近400km高空Q处与“天宫”二号完成对接,对接后组合体在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动.两名宇航员在空间实验室生活、工作了30天.飞船于11月17日与“天宫”二号成功实施分离,并于11月18日顺利返回着陆场.下列说法中正确的是( )
A. | 飞船变轨前后的机械能守恒 | |
B. | 对接后组合体在轨道Ⅱ上运行的速度大于第一宇宙速度 | |
C. | 飞船在轨道Ⅰ上运行的周期大于组合体在轨道Ⅱ上运行的周期 | |
D. | 飞船在轨道Ⅰ上运行时经P点的速度大于组合体在轨道Ⅱ上运行的速度 |
7.“飞车表演”是一种杂技项目,杂技演员驾着摩托车在球形金属网内壁上下盘旋,令人惊叹不已.如图所示假设演员以v=20m/s的恒定速率骑摩托车沿图示竖直轨道做匀速圆周运动,摩托车通过最高点A时发动机的功率恰好为零.人和车的总质量为m=200kg,摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍,且k=0.1(摩托车车身长度不计,g取10m/s2),则摩托车通过最低点B时发动机的功率为( )
A. | 8 000 W | B. | 6 000 W | C. | 4 000 W | D. | 0 |
9.如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上,现用一水平向右的推力F推物块,物块仍静止不动,则下列说法正确的是( )
A. | 斜面对物块的支持力一定变大 | B. | 斜面对物块的支持力一定变小 | ||
C. | 斜面对物块的静摩擦力一定变小 | D. | 斜面对物块的静摩擦力一定变大 |