Question

磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)．如圖所示，平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體，沿圖中所示方向噴入磁場(chǎng)．圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī)．把兩個(gè)極板與用電器相連，則（　　）

A．用電器中的電流方向從A到B

B．用電器中的電流方向從B到A

C．若只增強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

D．若只增大噴入粒子的速度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)分析過(guò)程，先根據(jù)左手定則判斷出正離子（或負(fù)離子）受到的洛倫茲力方向，從而判斷出金屬板電勢(shì)的高低，進(jìn)一步分析離子除受洛倫茲力外還受到電場(chǎng)力，最終二者達(dá)到平衡，得出結(jié)論．

解答：解：首先對(duì)等離子體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析：開始時(shí)由左手定則判斷正離子所受洛倫茲力方向向上（負(fù)離子所受洛倫茲力方向向下），則正離子向上板聚集，負(fù)離子則向下板聚集，兩板間產(chǎn)生了電勢(shì)差，即金屬板變?yōu)橐浑娫矗�且上板為正極下板為負(fù)極，所以通過(guò)用電器的電流方向從A到B，故A正確B錯(cuò)誤；
此后的正離子除受到向上的洛倫茲力f外還受到向下的電場(chǎng)力F，最終兩力達(dá)到平衡，即最終等離子體將勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，因f=qvB，F(xiàn)=q

E

d

，則qvB=q

E

d

，解得E=Bdv，所以電動(dòng)勢(shì)E與速度v及磁場(chǎng)B成正比，所以C、D正確．
故選ACD．

點(diǎn)評(píng)：正確受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，先根據(jù)左手定則判斷等離子體的正離子（或負(fù)離子）所受洛倫茲力的方向，從而知道金屬板的電勢(shì)高低，進(jìn)一步受力分析結(jié)合牛頓第二定律可得出最終等離子體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力等于電場(chǎng)力即可得出結(jié)論．