Question

磁流体发电机是一种把物体内能直接转化为电能的低碳环保发电机，下图为其原理示意图，平行金属板C、D间有匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒）水平喷入磁场，两金属板间就产生电压。定值电阻R₀的阻值是滑动变阻器最大阻值的一半，与开关S串联接在C、D两端，已知两金属板间距离为d，喷入气流的速度为v，磁流体发电机的电阻为r(R₀<r< 2R₀)。则滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中

A. 电阻R₀消耗功率最大值为

B. 滑动变阻器消耗功率最大值为

C. 金属板C为电源负极，D为电源正极

D. 发电机的输出功率先增大后减小

Answer

ACD

【解析】试题分析：根据左手定则判断板的极性，离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时两板间的电压稳定．

由题图知当滑片P位于b端时，电路中电流最大，电阻消耗功率最大，其最大值为，故A正确；将定值电阻归为电源内阻，由滑动变阻器的最大阻值，则当滑动变阻器连入电路的阻值最大时消耗功率最大，最大值为，故B错误；因等离子体喷入磁场后，由左手定则可知正离子向D板偏，负离子向C板偏，即金属板C为电源负极，D为电源正极，C正确；等离子体稳定流动时，洛伦兹力与电场力平衡，即，所以电源电动势为，又，所以滑片P由a向b端滑动时，外电路总电阻减小，期间某位置有，由电源输出功率与外电阻关系可知，滑片P由a向b端滑动的过程中，发电机的输出功率先增大后减小，故D正确．