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1 . 在磁流体发电机燃烧室产生的高温燃气中加入钠盐,电离后的钠盐经喷管加速被高速喷入发电通道,如图所示。若喷入发电通道的离子速度,发电通道处在磁感应强度大小为的匀强磁场中,发电通道的截面是边长为的正方形,长为,其内导电离子可视为均匀分布,等效电阻率为,在段接上阻值为R的电阻,忽略边缘效应,则下列说法正确的是( )
A.电阻R中的电流方向为从Q到P |
B.洛伦兹力对高温粒子做了正功 |
C.当外接电阻为时,电压表的示数为 |
D.当外接电阻为时,发电机的输出功率最大 |
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2 . 某同学受磁流体发电机的启发,设计了一种新型发电装置。如图所示,将发电装置、开关、导线与电阻组成一个电路,这种新型发电装置可看作直流电源。从微观角度看,在相距为d且足够长的M、N两金属板间加有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,将一束带正电的离子流以速度v水平向右喷入M、N两板间,带正电的离子在洛伦兹力的作用下向某一极板偏转,由于静电感应在另一极板上感应出等量的负电荷。宏观上两板间产生电势差,可为阻值为R的电阻供电。已知每个离子的质量均为m,电荷量为,单位时间内沿垂直极板方向上单位长度喷射的正离子个数为n。M、N两板间距。忽略离子的重力及离子间的相互作用力。
(1)求该发电装置的电动势E;
(2)只闭合开关将外电路短路,求此时回路中的电流;
(3)只闭合开关,待电路中电流稳定后,若单位时间内打在极板上的离了数为N,试推导写出N与R的关系式。
(1)求该发电装置的电动势E;
(2)只闭合开关将外电路短路,求此时回路中的电流;
(3)只闭合开关,待电路中电流稳定后,若单位时间内打在极板上的离了数为N,试推导写出N与R的关系式。
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3 . 如图所示,图甲为磁流体发电机、图乙为质谱仪、图丙为速度选择器(电场强度为E、磁感应强度为B)、图丁为回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.图甲中,将一束等离子体喷入磁场,A、B板间产生电势差,A板电势高 |
B.图乙中,、从静止经电场加速后射入磁场,打在胶片上的位置靠近P的粒子是 |
C.图丙中,粒子能够沿直线匀速向右通过速度选择器的速度 |
D.图丁中,随着粒子速度的增大,交变电流的频率也应该增大 |
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4 . 下列装置中都涉及到磁场的具体应用,关于这些装置的说法正确的是( )
A.甲图为回旋加速器,粒子可以从磁场中获得能量 |
B.乙图为磁流体发电机,可判断出、极板的正对面积越大两极板间的电势差越大 |
C.丙图为质谱仪,打到照相底片点的带电粒子距离射入点越远,粒子比荷越小 |
D.丁图为速度选择器,电子和质子的速度符合要求时均可以从左侧沿直线运动到右侧 |
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5 . 如图所示为磁流体发电机原理图,平行金属板A、B之间有一个很强的磁场,将一束等离子体喷入磁场,A、B两板间便产生电压从而向外供电,下列说法正确的是( )
A.B板为发电机正极 |
B.发电机能量来源于磁场能 |
C.仅提高喷射的速度发电机电动势增大 |
D.仅减小金属板间距发电机电动势增大 |
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6 . 党的二十大报告中,习近平总书记明确指出要实施科技兴国战略,强调科技是第一生产力,则下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是( )
A.图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出B板是发电机的正极,且增大磁感应强度可以增大电路中的电流 |
B.图乙是霍尔效应板的结构示意图,稳定时一定有中φN>φM |
C.图丙是电磁流量计的示意图,在B、d一定时,流量Q反比于UNM |
D.图丁是回旋加速器的示意图,要使粒子获得的最大动能增大,可增大加速器D形盒的半径 |
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7 . 一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有很强的磁场,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)喷入磁场,两板间便产生电压。如果将和电阻为的用电器连接,就是一个直流电源的两个电极。若两板相距为,不计板间电阻,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为,等离子体以速度沿垂直于的方向射入磁场。下列说法正确的是( )
A.板电势高于板电势 | B.发电机的电动势为 |
C.通过用电器的电流方向从下到上 | D.用电器两端电压大小为 |
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8 . 如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板A、B与电阻R相连,板间有一强磁场,现将等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,下列说法正确的是( )
A.B板的电势低于A板电势 | B.R中有从b到a的电流 |
C.若只增大磁感应强度,R中电流不变 | D.若只增大两板间距,R中电流减小 |
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9 . 下图为磁流体发电机示意图。平行金属板a、b之间存在匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场,a、b两板间便产生电压。如果把a、b板与用电器R相连接,a、b板就是等效直流电源的两个电极。若磁场的磁感应强度为B,离子入射速度为v,a、b两板间距为d,两板间正对面积为S,两板间等离子体的等效电阻为r。稳定时,下列判断正确的是( )
A.用电器中电流为 |
B.a、b板间的电势差为Bdv |
C.图中板是电源的正极,板是电源的负极 |
D.只增大a、b板的正对面积S,会使电源的电动势变大 |
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10 . 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器,带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关 |
B.图乙是磁流体发电机,可以判断出B极板是发电机的负极 |
C.图丙是速度选择器,若带正电的粒子能自左向右沿直线通过,则带负电的粒子不能自右向左沿直线通过 |
D.图丁是质谱仪,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3,粒子的比荷越大 |
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