Question

13．磁流体发电是一项新兴技术，它可把气体的内能直接转化为电能，如图所示是它的示意图，平行金属板A、C之间有一很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子）喷入磁场，两板间便产生电压．现将A、C两极板与电阻R相连，两极板间距离为d，正对面积为S，等离子体的电阻率为ρ，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直磁场方向射入A、C两板之间，则稳定时下列说法中正确的是（　　）

• A． 极板A是电源的正极
• B． 电源的电动势为Bdv
• C． 极板A、C间电压大小为$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$
• D． 回路中电流为$\frac{Bdv}{R}$

Answer 1

分析 根据左手定则判断板的极性，离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时 两板间的电压稳定．

解答 解：A、由左手定则知正离子向下偏转，所以上极板带负电，上板是电源的负极，下板是电源的正极．故A错误；
B、C、D、根据qvB=q$\frac{E}{d}$得电动势的大小为：E=Bdv，
则流过R的电流为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{Bdv}{R+r}$，而r=$\frac{ρd}{S}$，则电流大小：I=$\frac{BdνS}{SR+ρd}$
两极板间电势差为：U=IR=$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$，故BC正确，D错误；
故选：BC

点评 本题考查了磁流体发电机的工作原理，解决本题的关键知道稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，结合闭合电路欧姆定律进行求解．