Question

4．如圖所示為磁流體發電機的原理圖：將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產生電壓，如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于速度方向，負載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間．當發電機穩定發電時，電流表示數為I，下列說法正確的是（　�。�

• A． A板為磁流體發電機的正極
• B． 外電路電流方向為B-R-A
• C． 板間電離氣體的電阻率$\frac{S}p9vv5xb5$（$\frac{Bdv}{I}$-R）
• D． 板間電離氣體的電阻率$\frac{S}{L}$（$\frac{Bdv}{I}$-R）

Answer 1

分析 大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正負電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定相當于電源的正負極，從而得出通過電阻的電流方向．抓住帶電粒子在復合場中受電場力和洛倫茲力平衡求出發電機的電動勢．根據閉合電路歐姆定律求出發電機的內電阻．

解答 解：A、大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會聚集的B板上，負電荷受到的洛倫茲力向上，負電荷聚集到A板上，故B板相當于電源的正極，A板相當于電源的負極，所以通過電阻R的電流從下到上，即B-R-A，故A錯誤，B正確；
C、根據qvB=q$\frac{E}p9vv5xb5$得，E=Bdv．故C正確．
D、根據歐姆定律得，r=$\frac{E}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R，再由電阻定律，R=$ρ\frac{L}{S}$，則有：電阻率ρ=$\frac{S}p9vv5xb5$（$\frac{Bdv}{I}$-R）．故C正確，D錯誤．
故選：BC．

點評 根據洛倫茲力的方向判斷物體的運動方向，此題還可以根據洛倫茲力與極板間產生的電場力平衡解得磁流體發電機的電動勢，注意確定正負電荷的洛倫茲力的方向是解題的關鍵．解決本題的關鍵知道穩定時，電荷所受洛倫茲力和電場力平衡，電路中電流越大，則單位時間內到達金屬板A、B的等離子體數目增多．