1 . 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

2 . 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。

3 . 磁流体发电机是一项新兴技术，如图所示是它的示意图。平行金属板A、B之间的距离为d，极板面积为S，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B，两极板连接的外电路由阻值为R₁，R₂的电阻和电容为C的电容器组成，K为电键。将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的正、负带电粒子）以速度v沿垂直于B的方向射入磁场，假设等离子体在两极板间的平均电阻率为ρ，忽略极板和导线的电阻，开始时电键断开。
(1)图中A、B板哪个电势高？
(2)这个发电机的电动势是多大？
(3)电键K闭合后，稳定时，电容器的带电量为多少？

4 . 如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图。一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为的水银，由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v_0.现在在管道的前后两个表面分别安装长为L，高也为b的铜质平板，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：
a、尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀；
b、流体受到的阻力总是与速度成正比；
e、导体的电阻：，其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积；
d、流体不可压缩。
若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为B（如图）。
（1）加磁场后，新的稳定速度为v，求流体受到的安培力；
（2）写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v₀、p、L、B、ρ表示）；
（3）加磁场后若要维持流体速度依然为v₀，分析并定性画出涡轮机的功率P₀随磁感应强度的平方B²变化的图像。

5 . 如图所示是磁流体发电的示意图。平行金属板P、Q 两板相距为d，之间有一个很强的匀强磁场B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带电量为q的正、负带电离子）沿垂直于B的方向射入磁场， P、Q两板间便产生电压。开关闭合前、后，等离子体在管道进、出口两端压强差的作用下， 均以恒定速率v沿图示方向运动。忽略重力及离子间的相互作用力。
（1）图中P、Q板哪一个是电源的正极；
（2）在推导磁流体发电机的电动势时，有多种方法。例如：将发电机内部的等离子体看做长度为d，以速度v切割磁感线的“导体棒”，可得E=Bdv。请你从另外两个角度证明上述结论；
（3）开关闭合，电路稳定后，电源的内阻为r，外电路电阻为R，求两板间某运动的带电离子沿电流方向受到的阻力f。

6 . 如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图。 一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为ρ的水银，由涡轮机（未画出）产生的压强差p使得这个流体在不加磁场时具有恒定的流速v₀。管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：
a.尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀。
b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比。
c.流体不可压缩。
若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为B（如图）。
(1)写出加磁场后，两个铜面之间区域的电阻R的表达式
(2)涡轮机对流体产生的压强差p恒定，加磁场后，最终形成新的稳定速度v，写出流体所受的磁场力F与v关系式，指出F的方向；
(3)写出(2)问中加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v₀、p、L、B、ρ表示）；
(4)为使速度增加到原来的值v₀，必须改变涡轮机对流体产生的压强差，导致涡轮机输出功率的增加，写出功率增加量△P的表达式（用v₀、a、b、L、B和ρ表示）。

7 . 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模型图，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中，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里。高温等离子体以不变的速率v水平向右喷入发电通道内，发电机等离子体的电阻率为，忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。
(1)求该磁流体发电机的电动势大小E，上下极板哪个电势高？
(2)当开关闭合后，整个闭合电路中就会产生恒定的电流。求发电机板间部分的等离子体等效内阻r；
(3)当开关闭合后，要使等离子体以不变的速率v通过发电通道，必须有推动等离体在发电通道内前进的作用力。如果不计其它损耗，这个推力的功率P_T就应该等于该发电机的总功率P_D，请你证明这个结论。（此问若需要，可用r表示发电机的等效内阻）

8 . 磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，右图是它的示意图．平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是（        ）

A．图中A板是电源的正极

B．图中B板是电源的正极

C．电源的电动势为Bvd

D．电源的电动势为Bvq