Question

4．如圖是磁流體發(fā)電機(jī)的裝置，a、b組成一對平行電極，兩板間距為d，板平面的面積為S，內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)持續(xù)將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，而整體呈中性），垂直噴入磁場，每個(gè)離子的速度為v，負(fù)載電阻阻值為R，當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，負(fù)載中電流為I，則（　�。�

• A． a板電勢比b板電勢低
• B． 磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢E=Bdv
• C． 負(fù)載電阻兩端的電壓大小為Bdv
• D． 兩板間等離子體的電阻率ρ=$\frac{（Bdv-IR）S}{Id}$

Answer 1

分析 等離子體受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)正電荷的偏轉(zhuǎn)方向確定直流電源的正極．最終電荷在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出電源的電動(dòng)勢，再結(jié)合閉合電路歐姆定律和電阻定律求出電阻率的大小．

解答 解：A、根據(jù)左手定則，正電荷向上偏轉(zhuǎn)，所以a板帶正電，電勢高；故A錯(cuò)誤；
B、最終電荷在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，有：qvB=q$\frac{E}6t0xvxw$，解得：E=Bdv，故B正確；
C、根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：I=$\frac{E}{R+r}$；
故路端電壓：U=IR=$\frac{RBdv}{R+r}$；
即AB兩板間的電勢差為$\frac{RBdv}{R+r}$，電阻R兩端的電壓也為$\frac{RBdv}{R+r}$；故C錯(cuò)誤；
D、又R+r=$\frac{U}{I}$，r為板間電離氣體的電阻，且r=ρ$\fracqgxiuv7{S}$，
聯(lián)立得到電阻率ρ的表達(dá)式為：ρ=$\frac{（Bdv-IR）S}{Id}$，故D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及會(huì)根據(jù)電荷的平衡求出電動(dòng)勢的大小，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解極板間的電勢差．