◎ 题目

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d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R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B．发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v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P=[vBdS/（RS+ρd）]2R．调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最值为大（　　） A．v2B2dS/3ρ B．v2B2dS/4ρ C．v2B2dS/5ρ D．v2B2dS/6ρ

◎ 答案

B

◎ 解析

试题分析： 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，其内阻为r=ρd/S.根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R=r时，外电阻消耗的电功率最大．此时R=ρd/S，代入电功率P=[vBdS/（RS+ρd）]2R中得到最大电功率Pm=v2B2dS/4ρ． 故选：B

◎ 知识点

    专家分析，试题“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d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有…”主要考查了你对  【电功】，【电功率】，【电阻定律、电阻率】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。