Question

由于受到地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響，在海洋中形成一種河流稱為海流．海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源．據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界大洋中所有海流的發(fā)電能力達(dá)10⁹kW．因?yàn)楹Ｋ�中含有大量的帶電離子，這些離子隨海流作定向運(yùn)動(dòng)，如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使正、負(fù)離子向相反方向偏轉(zhuǎn)，便能發(fā)出電來(lái)．如圖所示為該發(fā)電機(jī)的原理示意圖，上、下兩塊金屬板M，N水平放置浸沒(méi)在海水里，金屬板面積為S，在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向由南向北，海水從東向西流過(guò)兩金屬板之間，在兩板之間形成電勢(shì)差．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．金屬板N為發(fā)電機(jī)的正極
B．當(dāng)其它條件不變時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E與板長(zhǎng)L成正比
C．當(dāng)其它條件不變時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E與兩板的正對(duì)面積S成正比
D．電動(dòng)勢(shì)E的大小還與海水的電阻率有關(guān)

Answer 1

【答案】分析：大量帶正電和帶負(fù)電的離子從東向西流過(guò)兩金屬板之間，在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向由南向北，由左手定則可以判斷正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定電源的正負(fù)極；
根據(jù)洛倫茲力等于電場(chǎng)力，可知，電源的電動(dòng)勢(shì)，表示轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，與正對(duì)面積及電阻率無(wú)關(guān)．
解答：解：A、大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向右進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會(huì)聚集的N板上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上，負(fù)電荷聚集到M板上，故N板相當(dāng)于電源的正極，M板相當(dāng)于電源的負(fù)極，故A正確．
B、由左手定則知，正離子向N板運(yùn)動(dòng)，即N板帶正電．發(fā)電機(jī)穩(wěn)定時(shí)，離子所受電場(chǎng)力等于洛倫茲力，qvB=qE，E=，所以E_{電動(dòng)}=Bdv，因此電動(dòng)勢(shì)E與板間距、磁場(chǎng)及海水速度成正比，故BCD均錯(cuò)誤；
故選：A
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)洛倫茲力的方向判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向，此題還可以根據(jù)洛倫茲力與極板間產(chǎn)生的電場(chǎng)力平衡解得磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)．