1.(2024年湖北考题) 9. 磁流体发电机的原理如图所示,MN和PQ是两平行金属极板,匀强磁场垂直于纸面向里。等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)从左侧以某一速度平行于极板喷入磁场,极板间便产生电压。下列说法正确的是( )
A. 极板MN是发电机的正极
B. 仅增大两极板间的距离,极板间的电压减小
C. 仅增大等离子体的喷入速率,极板间的电压增大
D. 仅增大喷入等离子体的正、负带电粒子数密度,极板间的电压增大
【答案】AC
【解析】A.带正电的离子受到的洛伦兹力向上偏转,极板MN带正电为发电机正极,A正确;
BCD.离子受到的洛伦兹力和电场力相互平衡时,此时令极板间距为d,则
可得
因此增大间距U变大,增大速率U变大,U大小和密度无关,BD错误C正确。
故选AC。
2.(2024年江西卷考题)7. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料,具有丰富的电学性能.现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子(电子)浓度。如图(a)所示,在长为a,宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间通以恒定电流I,电极2、4间将产生电压U。当时,测得
关系图线如图(b)所示,元电荷
,则此样品每平方米载流子数最接近( )
A. B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设样品每平方米载流子(电子)数为n,电子定向移动的速率为v,则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb
根据电流的定义式得
当电子稳定通过样品时,其所受电场力与洛伦兹力平衡,则有
联立解得
结合图像可得
解得
故选D。