Question

2．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，图是它的示意图．两正对的正方形平行金属板之间有一个很强的磁场，两金属板的面积均为S，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，以速度v沿图中所示方向喷入磁场，磁场的磁感应强度为B，两板间等离子体的电阻率为ρ．图中虚线框部分相当于发电机．两极板间的距离为d，把两个极板与用电器相连，图中的用电器为纯电阻用电器，用电器的电阻为R，则（　　）

• A． 上极板为电源的正极
• B． 用电器消耗的功率为$\frac{（Bdv）^{2}}{R}$
• C． 电路中的电流为$\frac{BdvS}{RS+ρd}$
• D． 增大两板间的距离可增大电源的电动势

Answer 1

分析 由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源；根据电阻定律求解内电阻，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件判断感应电动势，并计算电功率．

解答 解：A、根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向上，负电荷受到的洛伦兹力向下，因此上极板为电源的正极，故A正确；
BCD、根据平衡有：qvB=q$\frac{E}{d}$，解得电源的电动势E=Bdv，
运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为r=ρ$\frac{d}{s}$，
根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流为I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{BdvS}{RS+ρd}$，
再由功率表达式，故用电器R的功率P=I²R=（$\frac{E}{R+r}$）²R=（$\frac{BdvS}{RS+ρd}$）²R，故B错误，CD正确；
故选：ACD．

点评 解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，会根据闭合电路欧姆定律求解电流．