Question

20．磁流体发电机又叫等离子体发电机，如图所示，燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体．高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进人矩形发电通道．发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6T．等离子体发生偏转，在两极间形成电势差．已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等离子体的电阻率ρ=2Ω•m．则以下判断中正确的是（　　）

• A． 发电机的电动势为1200V
• B． 开关断开时，高温等离子体可以匀速通过发点通道
• C． 当外接电阻为8Ω时，电流表示数为150A
• D． 当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大

Answer 1

分析 本题首先要搞清楚等离子体发电机的工作原理，即在正常工作时，等离子体在复合场中受力平衡，得到E=Bdv，其次要注意离子体发电机可等效成电源，此电源有内阻；再根据闭合电路的欧姆定律，就可知道电路中的电流，并求出此电路的最大输出功率．

解答 解：由$q\frac{U}{d}=qvB$，得U=Bdv=6×0.2×1000=1200，故A正确，
B、开关断开时，高温等离子体，在磁场力作用下发生偏转，导致极板间存在电压，当电场力与磁场力平衡时，则带电粒子可以匀速通过发点通道，故B正确；
C、由电阻定律R=$\frac{ρd}{ab}$，得发电机内阻为4Ω，由欧姆定律，得电流为100A，故C错误；
D、当外电路总电阻R=r时，有最大输出功率，故D正确；
故选：ABD．

点评 本题考查对带电粒子的在复合场中运动的应用，恒定电流中闭合电路的欧姆定律，以及有关功率的问题；学生不清楚等离子体工作原理，求不出发电机的电动势，忽略了等离子发电机的内阻，有同学知道有内阻，但不能正确运用电阻定律，求出内阻．