Question

20．目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的原理：在磁场中放置两块金属板A、B，与电阻R相连．将一束等离子体（包含正、负离子）沿垂直磁场方向射入磁场，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，下列说法正确的是（　　）

• A． 金属板A带正电，板B带负电
• B． 金属板A、B间的电场方向向下
• C． 电流从金属板B经电阻R流向金属板A
• D． 若其他条件不变，只增大磁场强度，则A、B两板间电压增大

Answer 1

分析 等离子体含有大量带正电和带负电的微粒，这些微粒射入磁场时，受到伦兹力作用而偏转，由左手定则可以判断正、负电荷受到的洛伦兹力方向分别向下和向上，所以正电荷会聚集的B板上，负电荷聚集到A板上，故B板相当于电源的正极．电源的正极电势高于负极的电势．

解答 解：A、大量带正电和带负电的微粒射入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下，所以正电荷会聚集的B板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到A板上，故A板相当于电源的负极，B板相当于电源的正极，所以通过电阻R的电流向上，电流从金属板B经电阻R流向金属板A，故AB错误，C正确；
D、发电机稳定时，离子所受电场力等于洛伦兹力，即：$\frac{U}{d}$q=qvB，解得：U=Bdv，其他条件不变，只增大磁场强度，则A、B两板间电压增大，故D正确．
故选：CD．

点评 根据左手定则判断洛伦兹力的方向，即可判断电荷的偏转方向，考查对磁流体发电机的理解能力．此题还可以等效成流体切割磁感线，由E=Bvd求得发电机的电动势．