Question

15．磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示，將一束等離子體（正負(fù)電荷組成的離子化氣體狀物質(zhì)）噴射入磁場(chǎng)，在電場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，這時(shí)金屬板上就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓．如果射入的等離子體速度為v，板間距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與速度方向垂直，負(fù)載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間．當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I．則：
（1）圖中A板為電源的正極；（填“A”或“B”）
（2）有電流從a經(jīng)用電器流向b；（填“a”或“b”）
（3）這個(gè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為Bdv．

Answer 1

分析 大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向右進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定相當(dāng)于電源的正負(fù)極，從而得出通過(guò)電阻的電流方向．抓住帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡求出發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)．

解答 解：（1、2）大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向里進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向上，所以正電荷會(huì)聚集的A板上，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向下，負(fù)電荷聚集到B板上，故A板相當(dāng)于電源的正極，B板相當(dāng)于電源的負(fù)極，所以通過(guò)電阻R的電流從上到下，即從a到b；
（3）根據(jù)qvB=q$\frac{E}x1u73rg$ 得，E=Bdv．
故答案為：（1）A；（2）a，b；（3）Bdv．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)洛倫茲力的方向判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向，此題還可以根據(jù)洛倫茲力與極板間產(chǎn)生的電場(chǎng)力平衡解得磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)，注意確定正負(fù)電荷的洛倫茲力的方向是解題的關(guān)鍵．解決本題的關(guān)鍵知道穩(wěn)定時(shí)，電荷所受洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，電路中電流越大，則單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)金屬板A、B的等離子體數(shù)目增多．