磁流体发电是一项新兴技术．如图所示.平行金属板之间有一个很强的磁场.将一束含有大量正.负带电粒子的等离子体.沿图中所示方向喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连.则( )A．用电器中的负电荷运动方向从A到BB．用电器中的电流方向从B到AC．若只减小喷入粒子的速度.发电机的电动势增大D．若只增大磁场.发电机的电动势增� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．

磁流体发电是一项新兴技术．如图所示，平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图中所示方向喷入磁场．图中虚线框部分相当于发电机．把两个极板与用电器相连，则（　　）

	A．	用电器中的负电荷运动方向从A到B
	B．	用电器中的电流方向从B到A
	C．	若只减小喷入粒子的速度，发电机的电动势增大
	D．	若只增大磁场，发电机的电动势增大

分析本题的关键是动态分析过程，先根据左手定则判断出正离子（或负离子）受到的洛伦兹力方向，从而判断出金属板电势的高低，进一步分析离子除受洛伦兹力外还受到电场力，最终二者达到平衡，得出结论．

解答解：A、首先对等离子体进行动态分析：开始时由左手定则判断正离子所受洛伦兹力方向向上（负离子所受洛伦兹力方向向下），则正离子向上板聚集，负离子则向下板聚集，两板间产生了电势差，即金属板变为一电源，且上板为正极下板为负极，所以通过用电器的电流方向从A到B，用电器中的负电荷运动方向从B到A．故AB错误；
C、此后的正离子除受到向上的洛伦兹力f外还受到向下的电场力F，最终两力达到平衡，即最终等离子体将匀速通过磁场区域，因f=qvB，F=q $\frac{E}{d}$ ，则qvB=q $\frac{E}{d}$ ，解得E=Bdv，所以电动势E与速度v及磁场B成正比，所以若只减小喷入粒子的速度，发电机的电动势减小；若只增大磁场，发电机的电动势增大．故C错误，D正确．
故选：D

点评正确受力分析和运动过程分析是解决动力学问题的关键，先根据左手定则判断等离子体的正离子（或负离子）所受洛伦兹力的方向，从而知道金属板的电势高低，进一步受力分析结合牛顿第二定律可得出最终等离子体做匀速直线运动，根据洛伦兹力等于电场力即可得出结论．

练习册系列答案

相关题目

6．

用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值．若将选择倍率的旋钮拨至“×100Ω”挡，测量时指针停在刻度盘0Ω附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：
A．将两根表笔短接
B．将选择开关拨至“×1kΩ”挡
C．将选择开关拨至“×10Ω”挡
D．将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数
E．调节调零电阻，使指针停在0Ω刻度线上
F．将选择开关拨至交流电压最高挡上
将必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是CAEDF（填写步骤的代号）；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图所示，则此未知电阻的阻值R_x=160Ω．

7．下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）

	A．	公式E= $\frac{F}{q}$ 只适用于真空中点电荷产生的电场
	B．	由公式E= $\frac{F}{q}$ 可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比
	C．	在公式F=k $\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$ 中，k $\frac{{Q}_{2}}{{r}^{2}}$ 是点电荷Q₂ 产生的电场在点电荷Q₁处的场强大小；而k $\frac{{Q}_{1}}{{r}^{2}}$ 是点电荷Q ₁ 产生的电场在点电荷Q₂处场强的大小
	D．	由公式E=k $\frac{Q}{{r}^{2}}$ 可知，在离点电荷非常近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大

4．

如图所示，一金属球做竖直上抛运动，上下两次穿过强磁场区域，磁场区域的宽度刚好等于金属球的直径，下面说法正确的是（　　）

	A．	金属球上升穿越磁场过程中，所受安培力方向始终向下
	B．	金属球下落穿越磁场过程中，加速度逐渐增大
	C．	金属球上升和下落穿越磁场过程中，安培力做功相等
	D．	属球上升和下落穿越磁场过程中，产生的焦耳热相等

3．

电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，已由美国福特号航母首先装备，我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器．电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等．其工作原理可简化为如图所示；上下共4根导轨，飞机前轮下有一牵引杆，与飞机前轮连为一体，可收缩并放置在飞机的腹腔内．起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间，强迫储能装置提供瞬发能量，强大的电流从导轨流经牵引杆，牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速．现有一弹射器弹射某飞机，设飞机质量m=2×10⁴kg，起飞速度为v=60m/s，起飞过程所受到阻力恒为机重的0.2倍，在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始匀加速起飞，起飞距离为l=200m，在电磁弹射器与飞机的发动机（设飞机牵引力不变）同时工作的情况下，匀加速起飞距离减为50m，假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转为飞机的动能．取g=10m/s²．求：
（1）请判断图中弹射器工作时磁场的方向；
（2）请计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量；
（3）若假设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V，飞机牵引杆的宽度d=2.5m，请计算强迫储能装置放电时的电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小；
（4）实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控，说出两条航母上安装电磁弹射的优点．

13．

为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（　　）

	A．	N端的电势比M端的高
	B．	若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零
	C．	电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关
	D．	在该装置的高c和磁感应强度B一定时，电压表的示数U跟污水的流量Q成正比

20．某人浸泡在盛有60.0L水的浴盆中，在1h内，人体所散发出的热量使水温从30℃上升到31.5℃（假设人体体温保持恒定，且热量没有损失），该人一天可释放多少热量？1.00g脂肪燃烧放出39.7kJ的热量，如果该人一天所需的热量以食入脂肪来计算，则他一天至少需要食入多少克脂肪？

17．

如图所示，让一束均匀的阴极射线从两极板正中间垂直穿过正交的电磁场，选择合适的磁感应强度B和两极之间的电压U，带电粒子将不发生偏转，然后撤去电场，粒子将做匀速圆周运动，并垂直打到极板上，两极板之间的距离为d，则阴极射线中带电粒子的比荷为多少？

18．

如图所示为质谱仪的原理示意图，比荷为

\frac{q}{m}

$\frac{q}{m}$ 的带正电粒子从静止开始，经间距为d的平行板中电场加速后，从G点沿纸面垂直于直线MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，带电粒子经偏转磁场后，最终打在照相底片上的H点．测得G、H间的距离为L，粒子的重力忽略不计．求：
（1）加速电场电压；
（2）带电粒子从静止开始到H点的时间．

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