目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示表示了它的发电原理:将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,
题目
目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示表示了它的发电原理:将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,等离子体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I,那么板间等离子体的电阻率为( )
A.
(−R) B.
S
答案
由左手定则知,正离子向B板运动,即B板带正电.发电机稳定时,离子所受电场力等于洛伦兹力,即:
q=qvB
解得:U=Bvd
又R+R
1 =
R
1 为板间电离气体的电阻,且R
1 =ρ
,联立得到电阻率ρ的表达式为:
ρ=
(−R) 故A正确,BCD错误.
故选:A.
通过左手定则判断出正负电荷的偏转方向,确定极板带电的正负.通过粒子受电场力和洛伦兹力平衡,求出电动势,结合闭合电路欧姆定律和电阻定律求出电阻率的大小.
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.
考点点评: 本题考查了闭合电路欧姆定律、电阻定律,知道稳定时电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡.
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