Question

5．磁流体发电机的发电原理如图所示：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和带负电的微粒，从整体上呈中性），喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体的速度为v，金属平板的面积为S，板间距离为d，匀强磁场磁感应强度为B，方向与v垂直，电阻R接在两极之间．设电离气体充满两板间的空间，其电阻率为ρ，则以下说法中正确的是（　　）

• A． 电流方向为a→R→b
• B． 通过电阻R的电流大小为I=$\frac{BdvS}{RS+ρd}$
• C． 两板间的电压为U=Bdv
• D． 两板间电压为U=$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$

Answer 1

分析 根据左手定则判断出正负电荷所受洛伦兹力的方向，从而判断出正负电荷的偏转方向，带正电的极板电势高，电流从正极板通过电阻R流向负极板；根据闭合电路欧姆定律列式求解电流和路端电压．

解答 解：A、根据左手定则，正离子向上偏，负离子向下偏，A聚集正电荷，电势高，电流从高电势流向低电势．所以通过电阻的电流方向为a→R→b．故A正确．
B、内电阻：r=$ρ\frac{d}{S}$；
电荷所受洛伦兹力和电场力处于平衡，有qvB=q$\frac{E}{d}$，故电动势为：E=Bdv；
故通过电阻R的电流大小为：I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{Bdv}{ρ\frac{L}{S}+R}$=$\frac{BdvS}{RS+ρd}$；故B正确；
C、D、两板间电压为：U=IR=$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$；故C错误，D正确；
故选：ABD．

点评 本题综合考查了闭合电路欧姆定律、电阻定律与左手定则的知识，关键知道稳定时，电荷受电场力和洛伦兹力处于平衡．