1 . 海水中含有大量的正负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，有人据此设计并研制出“海流发电机”，可用作无污染的电源，对海洋航标灯持续供电。“海流发电机”的工作原理如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面装有防腐导电板M、N，板长为a、宽为b（未标出），两板间距为d，将管道沿着海水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直于管道前后面向后的匀强磁场，磁感应强度大小为B，海水流动方向向右，海水流动速率为v，已知海水的电阻率为，航标灯电阻不变且为R．则下列说法正确的是（　　）
   

A．“海流发电机”对航标灯L供电的电流方向是

B．“海流发电机”产生感应电动势的大小是

C．通过航标灯L电流的大小是

D．“海流发电机”发电的总功率为

2 . 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（　　）

A．Q板的电势高于P板的电势

B．R中有由b向a方向的电流

C．若只改变磁场强弱，R中电流保持不变

D．若只增大粒子入射速度，R中电流增大

3 . 如图所示为磁流体发电机的原理图。金属板M、N之间的距离为d＝20 cm，磁场的磁感应强度大小为B＝5 T，方向垂直纸面向里。现将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正离子和负离子，整体呈电中性）从左侧喷射入磁场，发现在M、N两板间接入的额定功率为P＝100 W的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为R＝100 Ω，不计离子重力和发电机内阻，且认为离子均为一价离子，则下列说法中正确的是（　　）

A．金属板M上聚集负电荷，金属板N上聚集正电荷

B．该发电机的电动势为100 V

C．离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为103 m/s

D．每秒有6.25×1018个离子打在金属板N上

4 . 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性）沿垂直于磁场方向喷射入磁场，磁场中的两块金属板A、B上就会聚集电荷，产生电压对外供电。设等离子体的射入速度为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间，不考虑等离子体的电阻。当发电机稳定发电时，下列说法正确的是（　　）

A．A板带正电

B．负载电阻中的电流方向为a向b

C．负载电阻中的电流大小为

D．负载电阻中的电流大小为

6 . 磁流体发电具有结构简单、启动快捷、环保且无需转动机械等优势。如图所示，是正处于研究阶段的磁流体发电机的简易横型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的某种金属直导体连成闭合电路，整个发电通道处于匀强磁场（磁场方向垂直由长l和高a组成的平面向里）中，磁感应强度的大小为B。高温等离子体保持以不变的速率v水平向右通过发电通道，发电机的等效内阻为r，忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素．当开关闭合后，整个闭合电路中就会产生恒定的电流。
（1）求开关S闭合后，该磁流体发电机的电极间的电压U；
（2）要使等离子体以不变的速率v通过发电通道，必须有推动等离子体在发电通道内前进的作用力．如果不计其他损耗，这个推力的功率，就应该等于该发电机的总功率，请证明这个结论；
（3）若以该金属直导体为研究对象，由于电场的作用，金属导体中自由电子定向运动的速率增加，但运动过程中会与导体内几乎不动的离子碰撞从而减速，因此自由电子定向运动的平均速率不随时间变化。设该金属导体的横截面积为S，电阻率为，电子在金属导体中可认为均匀分布，每个电子的电荷量为e，求金属导体中每个电子所受平均阻力f大小。

7 . 磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率（电阻率的倒数）为σ，则（　　）

A．该磁流体发电机模型的内阻为

B．产生的感应电动势为E＝Bav

C．该磁流体发电机模型的路端电压为

D．流过外电阻R的电流强度I＝

8 . 磁流体发电机可简化为如下模型：平行金属板间有一个强磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体，沿图所示方向喷入磁场，虚线框部分相当于电源，设所标物理量均已知，求：


(1)上、下极板各带何种电荷？
(2)产生的感应电动势E？
(3)设等离子体的导电率（电阻率的倒数）为σ，则发电机模型的内阻r？
(4)流过电阻R的电流I？
(5)发电机模型两端的路端电压U？

9 . 如图所示，蹄形磁铁的磁极之间放置一个装有导电液体的玻璃器皿，器皿中心和边缘分别固定一个圆柱形电极和一个圆环形电极，两电极间液体的等效电阻为R₁=1.0Ω。在左边的供电电路中接入一个磁流体发电机，间距为d=0.010m的平行金属板A、B之间有一磁感应强度为B=0.010T的匀强磁场，将一束等离子体以v=1.5×10⁵m/s的水平速度喷入磁场。已知磁流体发电机等效内阻为R₂=3.0Ω，定值电阻R₀=2.0Ω，电压表为理想电表。闭合开关S₀，导电液体流速趋于稳定时，电压表示数为10.0V。回答以下问题∶
(1)液体旋转方向为顺时针还是逆时针（俯视）？并作以解释；
(2)磁流体发电机的效率
(3)导电液体旋转的机械功率。

10 . 如图所示为磁流体发电机的简易装置图，将一束等离子体（重力可忽略不计）喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，以下说法正确的是（　　）

A．A板带正电

B．B板带正电

C．其他条件不变，只增大射入速度，增大

D．其他条件不变，只增大磁感应强度，增大