Question

如圖所示，長方體發(fā)電導管的前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可忽略的導電極，兩極板間距為d，極板面積為S，兩個電極與可變電阻R相連，在垂直前后側面的方向上，有一勻強磁場，磁感應強度大小為B．發(fā)電導管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，由于運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢不計氣體流動的阻力（　�。�

• A、通過電阻R的電流方向為b→a
• B、若只增大極板間距d，發(fā)電導管的內(nèi)電阻一定減小
• C、若只增大氣體速度v，發(fā)電導管產(chǎn)生的電動勢一定增大
• D、若只增大電阻R的阻值，則電阻R消耗的電功率一定增大

Answer 1

分析：由題，運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢，相當于電源；根據(jù)電阻定律求解內(nèi)電阻，根據(jù)左手定則判斷電流方向，根據(jù)平衡條件判斷感應電動勢，并計算電功率．

解答：解：A、根據(jù)左手定則，正電荷受到的洛倫茲力方向向上，負電荷受到的洛倫茲力向下，故電流向上經(jīng)過電源，向下經(jīng)過電阻，故A錯誤；
B、根據(jù)電阻定律，發(fā)電導管的內(nèi)電阻與其長度成正比，故增大極板間距d，發(fā)電導管的內(nèi)電阻一定增大，故B錯誤；
C、根據(jù)平衡有：qvB=q

E

d

，解得電源的電動勢E=Bdv；若只增大氣體速度v，發(fā)電導管產(chǎn)生的電動勢一定增大；故C正確；
D、電動勢一定，內(nèi)阻也一定，當外電阻R與電源的內(nèi)電阻r相等時，電源的輸出功率最大；由于不知道R與內(nèi)阻r的具體數(shù)值，故無法判斷增大電阻R的阻值時，電阻R消耗的電功率變化情況；故D錯誤；
故選：C．

點評：解決本題的關鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，會通過電荷的平衡求出電動勢的大小，會根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流．