Question

目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图4-10表示

目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图4-10表示出了它的发电原理，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块金属板 A 、 B ，这时金属板就会聚集电荷，产生电压． 图4-10（1）说明金属板上为什么会聚集电荷?　　（2）设磁场为匀强磁场，方向如图4-10，磁感应强度为 B ，等离子体喷射入磁场时速度为 v ，方向与磁场方向垂直，极板间距离为 d ，试求极板间最大电压 ．

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Answer 1

（1）正离子逐渐向 A 板运动而聚集到 A 板，负离子逐渐向 B 板运动而聚集到 B 板上，使 A 、 B 板由于带不同性质的电荷而产生电压 （2）

（1）等离子体喷射入磁场中，正、负离子将受到洛伦兹力作用而偏转，正离子逐渐向 A 板运动而聚集到 A 板，负离子逐渐向 B 板运动而聚集到 B 板上，使 A 、 B 板由于带不同性质的电荷而产生电压 　　（2） A 、 B 板分别聚集了正、负电荷之后，将产生一电场，忽略边缘效应，板间电场可视作匀强电场．当某个离子进入板间后所受电场力与洛伦兹力相等时，此时板间电压最大，设为 则 　　 　　① 　　 f ＝ Bqv 　　　②　　 F ＝ f 　　③ 　　 ；　④ 　　联立求得：