如图 ,距离为 d 的两平行金属板 P、Q 之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B1，束遠度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为 L 的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B2导轨平面与水平面夹角为θ,两导轨分别与 P、Q 相连。质量为 m、电阻为 R 的金属棒 ab 垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为 g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,下列说法正确的是
A．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向上，
B．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向下，
C．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向上，
D．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向下，
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2021-06-11
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B
【分析】此题为磁流体发电机模型，等离子体进入磁场后，正负离子受到洛伦兹力发生偏转，依据左手定则判断正负离子的偏转方向，得到金属板 P、Q的带电性质，得到金属棒ab中电流方向；金属棒ab恰好静止，由受力平衡条件判断出所受安培力的方向并求出电流大小，再依据左手定则判断出导轨处磁场的方向；等离子体的正负离子在磁场B 1 中受到电场力与洛伦兹力，稳定后此二力平衡，由闭合电路欧姆定律求出平行金属板 P、Q之间的电压，由 求出板间电场强度，由等离子体受到电场力等于洛伦兹力，求出等离子体的速度大小。
【解答】解：平行金属板 P、Q之间磁感应强度方向由N极指向S极，由左手定则判断，等离子体中的正离子向金属板Q偏转，负离子向金属板P偏转，可知金属板Q带正电荷（电源正极），金属板P带负电荷（电源负极），金属棒ab中电流方向由a流向b，已知磁场B 2 的方向垂直导轨平面，由左手定则可知，金属棒 ab所受安培力平行于导轨平面向上或者向下，金属棒ab处于静止，由受力平衡条件判断其所受安培力沿导轨平面向上，再由左手定则判断出导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下。
金属棒 ab恰好静止，由受力平衡可得：B 2 IL=mgsinθ，
由闭合电路欧姆定律可得，平行金属板 P、Q之间的电压U=IR，
金属板 P、Q之间电场强度
等离子体的正负离子在磁场 B 1 中受到电场力与洛伦兹力，稳定后此二力平衡，则 qvB 1 =qE，联立解得 
，故 B正确，ACD错误。
故选： B。
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2021-06-11
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