Question

【题目】如图所示为等离子体发电机原理的示意图，平行金属板间距为d，有足够的长度跟宽度，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图，等离子体的流速为v，发电机等效内阻为r，负载电阻为R，等离子体从一侧沿着垂直磁场且与极板平行的方向射入极板间．已知电子电量为e，忽略金属板边缘效应，求：

（1）打在上极板上的离子的带电性质；
（2）闭合开关后等离子发电机能提供的最大功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：根据左手定则，正离子向上偏，负电子向下偏，打在上极板上的离子的带正电；

答：打在上极板上的离子的带正电；

（2）解：设电动势为E，依题意有：

Bqv= q

电动势为：

E=Bdv

I= =

发电机能提供的最大功率为：

P=IE= ；

答：闭合开关后等离子发电机能提供的最大功率 ；

【解析】（1）根据左手定则判定粒子受力，从而判定下极板带电性；（2）根据离子由受力平衡知 q=qvB求解流速，再依据感应电动势，及闭合电路欧姆定律与功率表达式，即可求解