人教版选择性必修二 1.2 磁流体发电机专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版选择性必修二 1.2 磁流体发电机专题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-06 08:37:08 | ||
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文档简介
人教版选择性必修二第一章磁流体发电机专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 教材中介绍了很多利用电场和磁场工作的装置，以下各装置中哪一个工作原理不同于另外三个装置( )
A. 速度选择器 B. 磁流体发电机 C. 电磁流量计 D. 电磁炉
2. 磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板、和电阻连接，、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、负带电离子以速度喷入磁场，、两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是( )
A. 板为电源的正极
B. A、两板间电压等于电源的电动势
C. 两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能
D. 若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加
3. 如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板、正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束分别带有等量正、负电荷的离子束从左向右进入极板时，下列说法中正确的是( )
A. 板的电势高于板的电势 B. 板的电势高于板的电势
C. 中有由向方向的电流 D. 中无电流通过
4. 如图是磁流体发电机的示意图，在间距为的平行金属板、间，存在磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连，变阻器接入电路的电阻为等离子体连续以速度平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表的读数为则( )
A. 发电机的电动势
B. 发电机的内电阻为
C. 发电机的效率
D. 变阻器触头向上滑动时，单位时间内到达金属板、的等离子体数目减少
5. 磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板、和电阻连接，、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、负带电粒子以速度喷入磁场，、两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是( )
A. 板为电源的正极
B. 、两板间电压等于电源的电动势
C. 两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能
D. 若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加
6. 磁流体发电是一项新兴技术，下图是它的原理示意图：平行金属板、之间有很强的匀强磁场，将一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负离子喷入磁场，、两板间便产生电压。如果把、连接阻值为的电阻，、就是直流电源的两个电极。设、两板间的距离为，磁感应强度为，等离子体以速度沿垂直于磁场的方向射入、两板之间，则下列说法中正确的是
A. 是直流电源的负极 B. 流过电阻的电流为
C. 电源的电动势为 D. 电源的电动势为
7. 如图所示，磁流体发电机的发电通道是一个长方体空腔，长、宽、高分别为、、，其前、后两个面是绝缘体，上、下两个面是导体电极，整个发电通道处于匀强磁场中，磁场方向垂直前、后面向里，高温等离子体以不变的速率水平向右喷入发电通道内，两个电极通过导线与开关、理想电流表、理想电压表和滑动变阻器连成闭合电路，改变滑动变阻器的阻值，可以得到电压表示数随电流表示数的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A. 上面电极的电势低于下面电极的电势 B. 磁流体发电机的等效内阻为
C. 磁感应强度大小为 D. 断开开关时，两电极间电压大于
8. 静电屏蔽也不是什么高科技，小明想起课本上提到过一种新兴的发电技术磁流体发电．如图为磁流体发电机的的原理示意图，平行导体电极之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的电离气体喷入磁场，两极间就会产生电压．磁场的磁感应强度为，电离气体在两极间穿过的速度为，两极间距为，则下列小明对如图所示的磁流体发电机的说法中，正确的是( )
A. 上极为电源的正极
B. 带电粒子在两极间运动时只受到磁场力的作用
C. 在接有用电器之后，两极间的电压为
D. 在接有用电器之后，要维持电离气体匀速通过两极间的区域，则需要上下极板之间存在一个确定的电压
9. 如图所示，长方体发电导管的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，两极间距为，极板面积为，这两个电极与可变电阻相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率调节可变电阻的阻值，可求得可变电阻消耗电功率的最大值为( )
A. B. C. D.
10. 为了利海洋资源，海洋工作者有时据地磁场来测量海水的流速，假设海洋某处地磁场竖直分量为，水流是南北流向，如图所示，将正对的两电极按东西排列竖直插入此处海水中，若两电极相距，与两电极相连的灵敏电压表读数为，则海水的流速大小为
A. B. C. D.
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 图示为磁流体发电机的示意图，将气体加热到很高的温度，使它成为等离子体含有大量正、负离子，让它以速度通过磁感应强度为的匀强磁场区，这里有间距为的电极板和，外电路电阻为。
哪个电极为正极
计算断开时电极板间的电势差即电动势大小。
12. 如图所示为实验用磁流体发电机原理图，两板间距，磁场的磁感应强度，若接入额定功率的灯，正好正常发光，且灯泡正常发光时电阻，不计发电机内阻。求等离子体的流速。
汤姆孙年用阴极射线管测量了电子的比荷电子电荷量与质量之比，其实验原理如图所示。电子流平行于极板射入，极板、间同时存在匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场时，电子流不会发生偏转；极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场时，电子流穿出平行板电容器时的偏转角。已知极板长，电场强度大小为，磁感应强度大小为，求电子比荷。
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
熟悉速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、电磁炉的工作原理即可解答。
【解答】
速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计都是利用带电粒子在电磁场中受力，加速、偏转原理工作的，而电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物。故电磁炉工作原理不同于另外三个装置，故选 D。
2.【答案】
【解析】解：、根据左手定则，正电荷向下偏转，所以板带正电，为直流电源的正极，而极为电源的负极，故A错误。
B、当电路断开时，两极间的电压才等于电源的电动势，而电路是闭合的，因此、两板间电压小于电源的电动势，B错误。
C、依据能量守恒定律，两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能，故C正确。
D、最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，解得：，故D错误。
故选：。
等离子体受到洛伦兹力发生偏转，根据正电荷的偏转方向确定直流电源的正极。最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势。
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会根据电荷的平衡求出电动势的大小，即极板间的电势差。
3.【答案】
【解析】
【分析】
由左手定则判断粒子的偏转方向从而判断极板的所带电性而确定电势的高低，根据电流的特点判断电流的方向。
本题考查了发电机的工作原理，熟悉左手定则是解题的关键。
【解答】
根据左手定则可知正电荷向上极板偏转，负电荷向下极板偏转，则板的电势高于板的电势，故A错误，B正确；
板相当于电源的正极，那么中有由向方向的电流，故CD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
抓住带电粒子在复合场中受电场力和洛伦兹力平衡求出发电机的电动势．根据闭合电路欧姆定律求出发电机的内电阻。
解决本题的关键知道稳定时，电荷所受洛伦兹力和电场力平衡，电路中电流越大，则单位时间内到达金属板、的等离子体数目增多。
【解答】
A.根据得，，故A错误；
B.根据欧姆定律得，，故B正确；
C.发电机的效率，故C错误；
D.变阻器触头向上滑动时，总电阻减小，则总电流增大，单位时间内流过的电荷数增大，则单位时间内到达金属板、的等离子体数目增大，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】解：、根据左手定则，正电荷向下偏转，所以板带正电，为直流电源的正极，而极为电源的负极，故A错误。
B、当电路断开时，两极间的电压才等于电源的电动势，而电路是闭合的，因此、两板间电压小于电源的电动势，B错误。
C、依据能量守恒定律，两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能，故C正确。
D、最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，解得：，故D错误。
故选：。
等离子体受到洛伦兹力发生偏转，根据正电荷的偏转方向确定直流电源的正极。最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势。
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会根据电荷的平衡求出电动势的大小，即极板间的电势差。
6.【答案】
【解析】
【分析】
等离子体进入磁场，由于受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则判断出正负离子偏转的方向，从而确定极板带电的正负，最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势。根据欧姆定律求电流。
解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡。
【解答】
等离子体进入磁场后，根据左手定则，知正离子向下偏，负离子向上偏，所以板带正电，板带负电，最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，电动势，流过电阻的电流为，故C正确，故ABD错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查磁流体发电机的工作原理，基础题目。
【解答】
A、由左手定则可判断正电荷上偏，则上面电极的电势高于下面电极的电势，故A错误；
B、由图可知，磁流体发电机的等效内阻为，故B正确；
C、稳定时，由平衡条件：，解得磁感应强度大小，故C错误；
D、断开开关时，两电极间电压等于，故D错误。
8.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，会根据闭合电路欧姆定律求解电流。
【解答】
A.根据左手定则，可知正离子向下偏转，负离子向上偏转，故上极为电源的负极，A错误；
由于堆积电荷在板间聚集，则在板间产生电压，离子会受到电场力的作用；当电场力的大小和洛伦兹力大小相等，方向相反时，达到稳定设产生的电动势为，则，，而由于板间存在内阻，故板间电压小于，而要维持电离气体匀速通过两极间的区域，则需要上下极板之间存在一个确定的电压，故BC错误，D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出消耗电功率的最值。
本题关键是根据电阻定律求出电源的内阻，要注意电阻定律中导体的长度是导体顺着电流方向的长度，图中内电路导体长度是，容易搞错。
【解答】
运动的电离气体受到磁场的作用相当于电源，其内阻为，由闭合电路的欧姆定律和数学知识可推知，当内外电阻相等时，可变电阻消耗的电功率最大，把代入，可求得，故C正确，ABD错误。
故选C．
10.【答案】
【解析】
【分析】
海水流动时，运动的电荷受到洛伦兹力发生偏转，最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出海水的流速。
解决本题的关键知道电荷在洛伦兹力和电场力作用下平衡，通过平衡进行求解。
【解答】
根据，解得，故D正确，、、B错误。
故选D。
11.【答案】解：等离子体以一定速度进入磁场后，受到洛伦兹力作用，导致正负离子偏向极板，从而引起极板间存在电势差，进而给电阻供电；
根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则板带正电，即为正极。
由左手定则可知当正电荷运动的方向向右，磁场垂直纸面向外则掌心向里，所以正离子受向下洛仑磁力偏转，两板间电压稳定时，粒子将做匀速直线运动则满足：；
解得：。
【解析】本题考查了磁流体发电机的工作原理，要会分析电源的极性和两板间电压大小的影响因素，基础题。
根据左手定则判断出正负电荷所受洛伦兹力的方向，从而判断出正负电荷的偏转方向，带正电的极板电势高，电流从正极板流向负极板；
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。
12.【答案】解：根据，灯泡的额定电压为：
发电机的电动势为：
稳定时对离子由受力平衡知：
所以：
【解析】本题关键是明确磁流体发电机的工作原理，结合平衡条件、列式求解。
电路中电流稳定后，离子受电场力和洛伦兹力平衡，根据离子受力平衡知求解流速；
13.【答案】解：无偏转时，洛伦兹力和电场力平衡，则，
只存在磁场时，有，
由几何关系知，偏转角很小时，
联立上述各式并代入数据解得电子的比荷。
【解析】见答案
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
1. 教材中介绍了很多利用电场和磁场工作的装置，以下各装置中哪一个工作原理不同于另外三个装置( )
A. 速度选择器 B. 磁流体发电机 C. 电磁流量计 D. 电磁炉
2. 磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板、和电阻连接，、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、负带电离子以速度喷入磁场，、两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是( )
A. 板为电源的正极
B. A、两板间电压等于电源的电动势
C. 两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能
D. 若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加
3. 如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板、正对着平行放置，且板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束分别带有等量正、负电荷的离子束从左向右进入极板时，下列说法中正确的是( )
A. 板的电势高于板的电势 B. 板的电势高于板的电势
C. 中有由向方向的电流 D. 中无电流通过
4. 如图是磁流体发电机的示意图，在间距为的平行金属板、间，存在磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连，变阻器接入电路的电阻为等离子体连续以速度平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表的读数为则( )
A. 发电机的电动势
B. 发电机的内电阻为
C. 发电机的效率
D. 变阻器触头向上滑动时，单位时间内到达金属板、的等离子体数目减少
5. 磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板、和电阻连接，、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、负带电粒子以速度喷入磁场，、两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是( )
A. 板为电源的正极
B. 、两板间电压等于电源的电动势
C. 两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能
D. 若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加
6. 磁流体发电是一项新兴技术，下图是它的原理示意图：平行金属板、之间有很强的匀强磁场，将一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负离子喷入磁场，、两板间便产生电压。如果把、连接阻值为的电阻，、就是直流电源的两个电极。设、两板间的距离为，磁感应强度为，等离子体以速度沿垂直于磁场的方向射入、两板之间，则下列说法中正确的是
A. 是直流电源的负极 B. 流过电阻的电流为
C. 电源的电动势为 D. 电源的电动势为
7. 如图所示，磁流体发电机的发电通道是一个长方体空腔，长、宽、高分别为、、，其前、后两个面是绝缘体，上、下两个面是导体电极，整个发电通道处于匀强磁场中，磁场方向垂直前、后面向里，高温等离子体以不变的速率水平向右喷入发电通道内，两个电极通过导线与开关、理想电流表、理想电压表和滑动变阻器连成闭合电路，改变滑动变阻器的阻值，可以得到电压表示数随电流表示数的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A. 上面电极的电势低于下面电极的电势 B. 磁流体发电机的等效内阻为
C. 磁感应强度大小为 D. 断开开关时，两电极间电压大于
8. 静电屏蔽也不是什么高科技，小明想起课本上提到过一种新兴的发电技术磁流体发电．如图为磁流体发电机的的原理示意图，平行导体电极之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的电离气体喷入磁场，两极间就会产生电压．磁场的磁感应强度为，电离气体在两极间穿过的速度为，两极间距为，则下列小明对如图所示的磁流体发电机的说法中，正确的是( )
A. 上极为电源的正极
B. 带电粒子在两极间运动时只受到磁场力的作用
C. 在接有用电器之后，两极间的电压为
D. 在接有用电器之后，要维持电离气体匀速通过两极间的区域，则需要上下极板之间存在一个确定的电压
9. 如图所示，长方体发电导管的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，两极间距为，极板面积为，这两个电极与可变电阻相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率调节可变电阻的阻值，可求得可变电阻消耗电功率的最大值为( )
A. B. C. D.
10. 为了利海洋资源，海洋工作者有时据地磁场来测量海水的流速，假设海洋某处地磁场竖直分量为，水流是南北流向，如图所示，将正对的两电极按东西排列竖直插入此处海水中，若两电极相距，与两电极相连的灵敏电压表读数为，则海水的流速大小为
A. B. C. D.
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
11. 图示为磁流体发电机的示意图，将气体加热到很高的温度，使它成为等离子体含有大量正、负离子，让它以速度通过磁感应强度为的匀强磁场区，这里有间距为的电极板和，外电路电阻为。
哪个电极为正极
计算断开时电极板间的电势差即电动势大小。
12. 如图所示为实验用磁流体发电机原理图，两板间距，磁场的磁感应强度，若接入额定功率的灯，正好正常发光，且灯泡正常发光时电阻，不计发电机内阻。求等离子体的流速。
汤姆孙年用阴极射线管测量了电子的比荷电子电荷量与质量之比，其实验原理如图所示。电子流平行于极板射入，极板、间同时存在匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场时，电子流不会发生偏转；极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场时，电子流穿出平行板电容器时的偏转角。已知极板长，电场强度大小为，磁感应强度大小为，求电子比荷。
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
熟悉速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、电磁炉的工作原理即可解答。
【解答】
速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计都是利用带电粒子在电磁场中受力，加速、偏转原理工作的，而电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物。故电磁炉工作原理不同于另外三个装置，故选 D。
2.【答案】
【解析】解：、根据左手定则，正电荷向下偏转，所以板带正电，为直流电源的正极，而极为电源的负极，故A错误。
B、当电路断开时，两极间的电压才等于电源的电动势，而电路是闭合的，因此、两板间电压小于电源的电动势，B错误。
C、依据能量守恒定律，两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能，故C正确。
D、最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，解得：，故D错误。
故选：。
等离子体受到洛伦兹力发生偏转，根据正电荷的偏转方向确定直流电源的正极。最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势。
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会根据电荷的平衡求出电动势的大小，即极板间的电势差。
3.【答案】
【解析】
【分析】
由左手定则判断粒子的偏转方向从而判断极板的所带电性而确定电势的高低，根据电流的特点判断电流的方向。
本题考查了发电机的工作原理，熟悉左手定则是解题的关键。
【解答】
根据左手定则可知正电荷向上极板偏转，负电荷向下极板偏转，则板的电势高于板的电势，故A错误，B正确；
板相当于电源的正极，那么中有由向方向的电流，故CD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
抓住带电粒子在复合场中受电场力和洛伦兹力平衡求出发电机的电动势．根据闭合电路欧姆定律求出发电机的内电阻。
解决本题的关键知道稳定时，电荷所受洛伦兹力和电场力平衡，电路中电流越大，则单位时间内到达金属板、的等离子体数目增多。
【解答】
A.根据得，，故A错误；
B.根据欧姆定律得，，故B正确；
C.发电机的效率，故C错误；
D.变阻器触头向上滑动时，总电阻减小，则总电流增大，单位时间内流过的电荷数增大，则单位时间内到达金属板、的等离子体数目增大，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】解：、根据左手定则，正电荷向下偏转，所以板带正电，为直流电源的正极，而极为电源的负极，故A错误。
B、当电路断开时，两极间的电压才等于电源的电动势，而电路是闭合的，因此、两板间电压小于电源的电动势，B错误。
C、依据能量守恒定律，两板间非静电力对等离子体做功，使电路获得电能，故C正确。
D、最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，解得：，故D错误。
故选：。
等离子体受到洛伦兹力发生偏转，根据正电荷的偏转方向确定直流电源的正极。最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势。
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会根据电荷的平衡求出电动势的大小，即极板间的电势差。
6.【答案】
【解析】
【分析】
等离子体进入磁场，由于受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则判断出正负离子偏转的方向，从而确定极板带电的正负，最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势。根据欧姆定律求电流。
解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡。
【解答】
等离子体进入磁场后，根据左手定则，知正离子向下偏，负离子向上偏，所以板带正电，板带负电，最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，电动势，流过电阻的电流为，故C正确，故ABD错误。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查磁流体发电机的工作原理，基础题目。
【解答】
A、由左手定则可判断正电荷上偏，则上面电极的电势高于下面电极的电势，故A错误；
B、由图可知，磁流体发电机的等效内阻为，故B正确；
C、稳定时，由平衡条件：，解得磁感应强度大小，故C错误；
D、断开开关时，两电极间电压等于，故D错误。
8.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，会根据闭合电路欧姆定律求解电流。
【解答】
A.根据左手定则，可知正离子向下偏转，负离子向上偏转，故上极为电源的负极，A错误；
由于堆积电荷在板间聚集，则在板间产生电压，离子会受到电场力的作用；当电场力的大小和洛伦兹力大小相等，方向相反时，达到稳定设产生的电动势为，则，，而由于板间存在内阻，故板间电压小于，而要维持电离气体匀速通过两极间的区域，则需要上下极板之间存在一个确定的电压，故BC错误，D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出消耗电功率的最值。
本题关键是根据电阻定律求出电源的内阻，要注意电阻定律中导体的长度是导体顺着电流方向的长度，图中内电路导体长度是，容易搞错。
【解答】
运动的电离气体受到磁场的作用相当于电源，其内阻为，由闭合电路的欧姆定律和数学知识可推知，当内外电阻相等时，可变电阻消耗的电功率最大，把代入，可求得，故C正确，ABD错误。
故选C．
10.【答案】
【解析】
【分析】
海水流动时，运动的电荷受到洛伦兹力发生偏转，最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出海水的流速。
解决本题的关键知道电荷在洛伦兹力和电场力作用下平衡，通过平衡进行求解。
【解答】
根据，解得，故D正确，、、B错误。
故选D。
11.【答案】解：等离子体以一定速度进入磁场后，受到洛伦兹力作用，导致正负离子偏向极板，从而引起极板间存在电势差，进而给电阻供电；
根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则板带正电，即为正极。
由左手定则可知当正电荷运动的方向向右，磁场垂直纸面向外则掌心向里，所以正离子受向下洛仑磁力偏转，两板间电压稳定时，粒子将做匀速直线运动则满足：；
解得：。
【解析】本题考查了磁流体发电机的工作原理，要会分析电源的极性和两板间电压大小的影响因素，基础题。
根据左手定则判断出正负电荷所受洛伦兹力的方向，从而判断出正负电荷的偏转方向，带正电的极板电势高，电流从正极板流向负极板；
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。
12.【答案】解：根据，灯泡的额定电压为：
发电机的电动势为：
稳定时对离子由受力平衡知：
所以：
【解析】本题关键是明确磁流体发电机的工作原理，结合平衡条件、列式求解。
电路中电流稳定后，离子受电场力和洛伦兹力平衡，根据离子受力平衡知求解流速；
13.【答案】解：无偏转时，洛伦兹力和电场力平衡，则，
只存在磁场时，有，
由几何关系知，偏转角很小时，
联立上述各式并代入数据解得电子的比荷。
【解析】见答案
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