Question

4．如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A，C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连，变阻器接入电路的电阻为R．等离子体连续以速度v平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表A的读数为I，发电机内阻为r，则（　　）

• A． 回路的路端电压为U=Bdv-Ir
• B． 发电机的内电阻消耗的电功率为I²（$\frac{Bdv}{I}$-r）
• C． 发电机的效率为η=$\frac{IR}{Bdv}$
• D． 变阻器触头P向上滑动时，单位时间内到达金属板A，C的等离子体数目减少

Answer 1

分析 抓住带电粒子在复合场中受电场力和洛伦兹力平衡求出发电机的电动势．根据闭合电路欧姆定律求出发电机的内电阻．

解答 解：A、根据qvB=q$\frac{E}{d}$得，E=Bdv．则路端电压为U=Bdv-Ir，故A正确．
B、根据功率表达式，发电机的内电阻消耗的电功率为I²r．故B错误．
C、发电机的效率η=$\frac{IU}{IE}$=$\frac{IR}{Bdv}$．故C正确．
D、变阻器触头P向上滑动时，总电阻减小，则总电流增加，单位时间内流过的电荷数增大，则单位时间内到达金属板A、C的等离子体数目增大．故D错误．
故选：AC．

点评 解决本题的关键知道稳定时，电荷所受洛伦兹力和电场力平衡，电路中电流越大，则单位时间内到达金属板A、C的等离子体数目增多．