题目内容
【题目】磁流体发电机是一种把物体内能直接转化为电能的低碳环保发电机,下图为其原理示意图,平行金属板C、D间有匀强磁场,磁感应强度为B,将一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒)水平喷入磁场,两金属板间就产生电压。定值电阻
的阻值是滑动变阻器最大阻值的一半,与开关S串联接在C、D两端,已知两金属板间距离为d,喷入气流的速度为v,磁流体发电机的电阻为r(
< r < 2
).则滑动变阻器的滑片P由a向b端滑动的过程中
![]()
A. 金属板C为电源负极,D为电源正极
B. 发电机的输出功率一直增大
C. 电阻
消耗功率最大值为![]()
D. 滑动变阻器消耗功率最大值为![]()
【答案】AC
【解析】因等离子体喷入磁场后,由左手定则可知正离子向D板偏,负离子向C板偏,即金属板C为电源负极,D为电源正极,故A正确;等离子体稳定流动时,洛伦兹力与电场力平衡,即
,所以电源电动势为E=Bdv,又R0<r<2R0,所以滑片P由a向b端滑动时,外电路总电阻减小,期间某位置有r=R0+R,由电源输出功率与外电阻关系可知,滑片P由a向b端滑动的过程中,发电机的输出功率先增大后减小,故B错误;由题图知当滑片P位于b端时,电路中电流最大,电阻R0消耗功率最大,其最大值为
,故C正确;将定值电阻R0归为电源内阻,由滑动变阻器的最大阻值2R0<r+R0,则当滑动变阻器连入电路的阻值最大时消耗功率最大,最大值为
,故D错误.故选AC.
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