稿件来源:高途
高中 | 磁流体发电机题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第三章 磁场
3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动
磁流体发电机
磁流体发电机又叫等离子体发电机,如图所示,燃烧室在$3000\;\rm K$的高温下将气体全部电离为正离子与负离子,即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以$1000\;\rm m/s$的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度为$6\;\rm T$,等离子体发生偏转,在两极间形成电势差,已知发电通道长$a=50\;\rm cm$,宽$b=20\;\rm cm$,高$d=20\;\rm cm$,等离子体的电阻率$\rho=2\;\rm \Omega·m$,则以下判断中正确的是$(\qquad)$
发电机的电动势为$1000\\;\\rm V$
","开关断开$\\rm S$时,高温等离子体不能匀速通过发电通道
","当外接电阻为$8\\;\\rm \\Omega$时,电流表示数为$100\\;\\rm A$
","当外接电阻为$6\\;\\rm \\Omega$时,发电机输出功率最大
"]$\rm A$.离子在复合场中由$\dfrac{U}{d}q=qvB$
得电源电动势$U=vBd=1200\;\rm V$
故$\rm A$错误;
$\rm B$.开关断开时,高温等离子体在磁场力作用下发生偏转,导致极板间存在电压,当电场力与磁场力平衡时,高温等离子体可以匀速通过发电通道,故$\rm B$错误;
$\rm C$.由电阻定律$r=\rho\dfrac{d}{ab}=4\;\rm \Omega$
得发电机内阻为$4\;\rm \Omega$,由闭合电路欧姆定律得,当外接电阻为$8$ $\Omega$时,电流为$100\;\rm A$,故$\rm C$正确;
$\rm D$.根据电源输出功率和外电阻关系图像可知,当外电路总电阻$R=r=4\;\rm \Omega$时有最大输出功率,故$\rm D$错误。
故选:$\rm C$。
高中 | 磁流体发电机题目答案及解析(完整版)