Question

3．磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景，其发电原理示意图如图所示．将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S、相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路，设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为g．则以下说法正确的是（　　）

• A． 上板是电源的正极，下板是电源的负极
• B． 两板间电势差为U=Bdv
• C． 流经R的电流为I=$\frac{Bdv}{R}$
• D． 流经R的电流为I=$\frac{BdνSg}{gSR+d}$

Answer 1

分析 根据左手定则判断板的极性，离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时 两板间的电压稳定．

解答 解：A、由左手定则知正离子向上偏转，所以上极板带正电，上板是电源的正极，下板是电源的负极．故A正确；
B、C、D、根据qvB=q$\frac{E}{d}$得电动势的大小为：E=Bdv，
则流过R的电流为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{Bdv}{R+r}$，而r=$\frac{d}{gS}$，则电流大小：I=$\frac{BdνSg}{gSR+d}$；
两极板间电势差为：U=IR=$\frac{BdνS}{gSR+d}gR$，故BC错误，D正确；
故选：AD

点评 本题考查了磁流体发电机的工作原理，解决本题的关键知道稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，结合闭合电路欧姆定律进行求解．