Question

6．如图是磁流体发电机示意图．平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场的方向喷入磁场，a、b两板间便产生电压．如果把a、b板与用电器相连接，a、b板就是等效直流电源的两个电极．若磁场的磁感应强度为B，每个离子的电荷量大小为q、速度为v，a、b两板间距为d，两板间磁流体的等效电阻为r，用电器电阻为R．稳定时，下列判断正确的是（　　）

• A． 图中a板是电源的正极
• B． 电源的电动势为$\frac{Bvq}{R+r}$，
• C． 用电器中电流为$\frac{Bvq}{R+r}$
• D． a、b 板间电压为$\frac{R}{R+r}$Bvd

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，根据左手定则判断电源的正负极；根据平衡条件判断感应电动势，依据欧姆定律，求解电路中电流，再根据电阻定律求解内电阻，即可求解板间的电压．

解答 解：A、根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力向上，因此下极板为电源的正极，即b板为电源的正极，故A错误；
BCD、根据平衡有：qvB=q$\frac{E}{d}$，解得电源的电动势E=Bdv，
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，
根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流为I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{Bdv}{R+r}$，
那么用电器R的电压U=IR$\frac{R}{R+r}$Bvd，故BC错误，D正确；
故选：D．

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．