题目内容
【题目】如图为磁流体发电机的原理示意图,间距为
的平行金属板M、N间有磁感应强度大小为B且方向垂直纸面向里的匀强磁场,将一束含有大量带正电和带负电的等离子体以速度
水平喷入磁场,两金属板间就产生电压.定值电阻
、滑动变阻器
(最大值为
)及开关S串联后接在M、N两端,已知磁流体发电机的电阻为r(
),则在电路闭合、滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中( )
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A.金属板M为电源正极,N为电源负极
B.电阻
消耗功率的最大值为![]()
C.滑动变阻器消耗功率的最大值为![]()
D.发电机的输出功率先增大后减小
【答案】BD
【解析】
A.等离子体喷入磁场后,由左手定则可知正离子向N板偏转,负离子向M板偏转,即金属板M为电源负极,N为电源正极,故A错误;
B.等离子体稳定流动时,洛伦兹力与电场力平衡,即
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可得电源电动势
,当滑片P位于b端时,电路中电流最大,电阻
消耗的功率最大,且为
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故B正确;
C.滑动变阻器最大阻值为
,小于定值电阻与电源内阻之和,故滑动变阻器阻值为
时消耗的功率最大,且为
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故C错误;
D.因
,所以滑片P由a端向b端滑动的过程中,外电路电阻减小,必然在某位置有
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由外电阻与内阻相等时电源输出功率最大可知,滑片P由a端向b端滑动的过程中,发电机的输出功率先增大后减小,故D正确。
故选:BD。
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