Question

4．如圖，將一束等離子體噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產生電壓．如果射入的等離子體速度均為v，兩金屬板的板長為L，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于速度方向，負載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間．當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，電流表示數為I．那么（　�。�

• A． 發(fā)電過程是通過磁場對帶電粒子做功最終把等離子體的內能轉化為電能的過程
• B． 發(fā)動機穩(wěn)定工作兩板間電場E=$\frac{IR}62aq6i4$
• C． 發(fā)動機穩(wěn)定工作時效率η=$\frac{IR}{dvB}$
• D． 兩板間電離氣體的電阻率為 $\frac{S}8uiyius$（$\frac{Bdv}{I}$-R）

Answer 1

分析 電離氣體充滿兩板間的空間，受到洛倫茲力發(fā)生偏轉，在A、B間產生電勢差，最終穩(wěn)定時，電荷所受洛倫茲力和電場力處于平衡．根據平衡求出A、B間的電動勢，從而根據閉合電路歐姆定律求出電離氣體的電阻，再根據電阻定律求出電阻率．

解答 解：A、它可以把氣體的內能直接轉化為電能，而磁場對帶電粒子不做功，故A錯誤；
B、最終穩(wěn)定時，電荷所受洛倫茲力和電場力處于平衡，有qvB=q$\frac{U}wcgskke$．
解得U=vBd，則兩板間電場E=$\frac{Bdv}yckcqgm$=Bv，而$\frac{IR}cua6g2a$式中IR少了電離氣體的電阻，故B錯誤；
C、穩(wěn)定工作時效率η=$\frac{IR}{U}$=$\frac{IR}{dvB}$，故C正確，
D、根據閉合電路歐姆定律得，電離氣體的電阻R′=$\frac{U}{I}$-R=$\frac{Bdv}{I}$-R．
由電阻定律得，R′=ρ$\frackw4oqcg{S}$
解得ρ=$\frac{S}gymaq6s$（$\frac{Bdv}{I}$-R）．故D正確．
故選：CD．

點評 本題綜合考查了閉合電路歐姆定律、電阻定律與磁場的知識，關鍵知道穩(wěn)定時，電荷受電場力和洛倫茲力處于平衡．