Question

4．如圖所示為磁流體發(fā)電機發(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電的微粒）射入磁場，磁場中有兩塊金屬板P、Q，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓，兩金屬板的板長為L₁，板間距離為L₂，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為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與磁場方向垂直，當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，P板和Q板間電勢差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，對粒子產(chǎn)生電場力，當電場力與洛侖茲力平衡時，電勢差達到穩(wěn)定值．

解答 解：當附加電場的電場力與洛侖茲力平衡時，電壓達到最大，根據(jù)平衡條件，有：q$\frac{D}{{L}_{2}}$=qvB，
解得：U=vBL₂，故ACD錯誤，B正確；
故選：B

點評 本題考查磁流體發(fā)電機的工作原理，明確當附加電場的電場力與洛侖茲力平衡時，板間電壓達到最大值，基礎(chǔ)題目．