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

◎ 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/ B.v2B2dS/ C.v2B2dS/ D.v2B2dS/
魔方格

◎ 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。

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