Question

12．如圖為一利用海流發電的原理圖，用絕緣材料制成一個橫截面為矩形的管道，在管道的上、下兩個內表面裝有兩塊電阻不計的金屬板M、N，板長為a，寬為b，板間的距離d．將管道沿海流方向固定在海水中，在管道中加一個與前后表面垂直的勻強磁場，磁感應強度B．將電阻為R的航標燈與兩金屬板連接（圖中未畫出）．海流方向如圖，海流速率為v，下列說法正確的是（　　）

• A． M板電勢高于N板的電勢
• B． 發電機的電動勢為Bdv
• C． 發電機的電動勢為Bav
• D． 管道內海水受到的安培力方向向右

Answer 1

分析 根據左手定則判斷板的極性，離子在運動過程中同時受電場力和洛倫茲力，二力平衡時兩板間的電壓穩定；由二力平衡方程求出發電機的電動勢；由左手定則求管道內海水所受的安培力的方向；

解答 解：A、海水中的正離子受到的洛倫茲力向上，正離子向上偏轉，M板帶正電；負離子受到的洛倫茲力向下，負離子向下偏轉，N板帶負電，所以M板的電勢高于N板的電勢，故A正確；
BC、MN兩極板間形成電場，當離子所受的洛倫茲力和電場力平衡時，兩板間的電壓穩定，$\frac{U}p9vv5xb5q=Bqv$，解得U=Bdv，兩極板間的電壓等于電源的電動勢，即發電機的電動勢為Bdv，故B正確，C錯誤；
D、根據左手定則．管道內海水電流方向向上，所受安培力方向向左，故D錯誤
故選：AB

點評 本題的關鍵要理解磁流體發電機的工作原理，要會分析電源的極性和兩板間電壓大小的影響因素，會用左手定則判斷安培力的方向．