Question

11．两块面积为S的平行板，彼此相距l，板间通入已电离的气流，气流速度为v，两板间存在一磁感强度为B的磁场，磁场方向与气流垂直，如图所示．把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流，这个装置就是磁流体发电机．设气体的导电率（电阻率的例数）为δ，流过外电阻R的电流强度I应等于$\frac{Bdv}{R+\frac{1}{δS}}$．

Answer 1

分析 电离的气体含有大量带正电和负电的粒子，进入磁场受洛伦兹力发生偏转，根据左手定则判断出正负电荷的偏转方向，从而确定极板的正负极，确定出电流在外电路中的流向．最终电荷受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出电动势的大小，从而根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．

解答 解：根据左手定则知正电荷向上偏，负电荷向下偏，上极板带正电，下极板带负电，所以流过外电阻R的电流方向为上→R→下．最终电荷处于平衡有：qvB=q$\frac{E}{d}$，解得电动势E=Bdv．
内电阻r=ρ$\frac{l}{S}$=$\frac{l}{δS}$，
根据闭合电路欧姆定律有：I=$\frac{E}{R+\frac{l}{δS}}$=$\frac{Bdv}{R+\frac{1}{δS}}$．
故答案为：$\frac{Bdv}{R+\frac{1}{δS}}$．

点评 本题综合考查了电阻定律、闭合电路欧姆定律以及磁场的知识，关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及通过平衡求出电源的电动势