Question

4．如圖所示為磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電原理示意圖，將一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒）射入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板P、Q，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓，兩金屬板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)₁，板間距離為L(zhǎng)₂，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且平行于兩金屬板，等離子體充滿兩板間的空間，等離子體的初速度v與磁場(chǎng)方向垂直，當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，P板和Q板間電勢(shì)差U_PQ為（　�。�

• A． vBL₁
• B． vBL₂
• C． $\frac{vB{L}_{2}}{{L}_{1}}$
• D． $\frac{vB{L}_{1}}{{L}_{2}}$

Answer 1

分析 粒子射入磁場(chǎng)后，受洛侖茲力而偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷偏轉(zhuǎn)方向，在P、Q上聚結(jié)電荷后，產(chǎn)生附加電場(chǎng)，對(duì)粒子產(chǎn)生電場(chǎng)力，當(dāng)電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡時(shí)，電勢(shì)差達(dá)到穩(wěn)定值．

解答 解：當(dāng)附加電場(chǎng)的電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡時(shí)，電壓達(dá)到最大，根據(jù)平衡條件，有：q$\frac{D}{{L}_{2}}$=qvB，
解得：U=vBL₂，故ACD錯(cuò)誤，B正確；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 本題考查磁流體發(fā)電機(jī)的工作原理，明確當(dāng)附加電場(chǎng)的電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡時(shí)，板間電壓達(dá)到最大值，基礎(chǔ)題目．