Question

【题目】目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，立体图如图甲所示，侧视图如图乙所示，其工作原理是：燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体，高温等离子体经喷管提速后以速度v＝1000 m/s 进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场（图乙中垂直纸面向里），磁感应强度大小B0＝5T，等离子体在发电通道内发生偏转，这时两金属薄板上就会聚集电荷，形成电势差。已知发电通道长L＝50cm，宽h＝20cm，高d＝20cm，等离子体的电阻率ρ＝4Ωm，电子的电荷量e＝1.6×10－19C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用，则以下判断正确的是（　　）

A.发电机的电动势为2500V

B.若电流表示数为16A，则单位时间（1s）内打在下极板的电子有1020个

C.当外接电阻为12Ω时，电流表的示数为50 A

D.当外接电阻为50Ω时，发电机输出功率最大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得

qvB0＝

则得发电机的电动势为

E＝B0dv＝1000V

故A错误；

B．由电流的定义可知，代入数据解得

n＝1020个

故B正确；

C．发电机的内阻为

r＝ρ＝8Ω

由闭合电路欧姆定律

I＝＝50A

故C正确；

D．当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大，此时外电阻为

R＝r＝8Ω

故D错误。

故选BC。