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精英家教网如图所示,表示磁流体发电机的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电荷带负电的粒子,而整体呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷,在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是(  )
A、B板带正电B、有电流从b经电阻流向aC、金属板A、B间的电场方向向下D、等离子体发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力
分析:根据左手定则得出洛伦兹力的方向,确定正负粒子的偏转方向,从而确定极板的带电性质,得出电场额方向,根据极板的带电性质得知通过电阻R的电流方向.
解答:解:A、根据左手定则知,正离子向下偏,负离子向上偏,则B板带正电,A板带负电,金属板间的电场方向竖直向上,此时流过电阻R的电流方向由b到a.故A、B正确,C错误.
D、等离子发生偏转是因为洛伦兹力大于电场力,当电场力和洛伦兹力相等,达到动态平衡.故D错误.
故选:AB.
点评:解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,注意电流在外电路中由高电势流向低电势,基础题目.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?静安区二模)如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图. 一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:
a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;
b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;
c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;
d.流体不可压缩.
若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图).
(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式
(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向
(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示);
(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示).

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科目:高中物理 来源:2013年上海市四区(静安、杨浦、青浦、宝山)高考二模物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图.一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:

a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;
b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;
c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;
d.流体不可压缩.
若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图).
(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式
(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向
(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示);
(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示)。

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科目:高中物理 来源:2013年上海市四区(静安、杨浦、青浦、宝山)高考二模物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图.一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:

a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;

b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;

c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;

d.流体不可压缩.

若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图).

(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式

(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向

(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示);

(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示)。

 

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科目:高中物理 来源:静安区二模 题型:问答题

如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图. 一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:
a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;
b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;
c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;
d.流体不可压缩.
若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图).
(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式
(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向
(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示);
(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示).
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