Question

【題目】目前，世界上正在研究一種新型發電機叫磁流體發電機，立體圖如圖甲所示，側視圖如圖乙所示，其工作原理是：燃燒室在高溫下將氣體全部電離為電子與正離子，即高溫等離子體，高溫等離子體經噴管提速后以速度v＝1000 m/s 進入矩形發電通道，發電通道有垂直于噴射速度方向的勻強磁場（圖乙中垂直紙面向里），磁感應強度大小B0＝5T，等離子體在發電通道內發生偏轉，這時兩金屬薄板上就會聚集電荷，形成電勢差。已知發電通道長L＝50cm，寬h＝20cm，高d＝20cm，等離子體的電阻率ρ＝4Ωm，電子的電荷量e＝1.6×10－19C。不計電子和離子的重力以及微粒間的相互作用，則以下判斷正確的是（　　）

A.發電機的電動勢為2500V

B.若電流表示數為16A，則單位時間（1s）內打在下極板的電子有1020個

C.當外接電阻為12Ω時，電流表的示數為50 A

D.當外接電阻為50Ω時，發電機輸出功率最大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．由等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡得

qvB0＝

則得發電機的電動勢為

E＝B0dv＝1000V

故A錯誤；

B．由電流的定義可知，代入數據解得

n＝1020個

故B正確；

C．發電機的內阻為

r＝ρ＝8Ω

由閉合電路歐姆定律

I＝＝50A

故C正確；

D．當電路中內、外電阻相等時發電機的輸出功率最大，此時外電阻為

R＝r＝8Ω

故D錯誤。

故選BC。