Question

12．如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B．发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出（　　）

• A． 下极板电势高
• B． 稳定后上、下极板间电动势为E=Bdv
• C． 发电导管的内阻$\frac{ρd}{S}$
• D． 可变电阻消耗的电功率P=$（\frac{vBdS}{RS+ρd}）^{2}$R

Answer 1

分析 由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源；根据电阻定律求解内电阻，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件判断感应电动势，并计算电功率．

解答 解：A、根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向上，负电荷受到的洛伦兹力向下，下极板电势低，故A错误；
B、根据平衡有：qvB=q$\frac{E}{d}$，解得电源的电动势E=Bdv，故B正确；
C、运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为r=ρ$\frac{d}{s}$，故C正确；
D、根据闭合电路欧姆定律，及功率表达式，故R的功率P=I²R=$（\frac{E}{r+R}）^{2}R$=$（\frac{vBdS}{RS+ρd}）^{2}$R，故D正确；
故选：BCD．

点评 解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，会根据闭合电路欧姆定律求解电流．