法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究.实验装置的示意图如图所示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d.水流速度处处相同,大

问题描述:

法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究.实验装置的示意图如图所示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d.水流速度处处相同,大小为v,方向水平,金属板与水流方向平行.地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻率为ρ,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上,忽略边缘效应.则电阻R消耗的电功率(  )
A. P=

(Bdv)2
R

B. P=
B2d2v2S
ρd+SR

C. P=(
BdvS
ρd+SR
)2R

D. P=(
Bd2v
ρS+Rd
)2R

由平衡条件得:qvB=q

E
d

由电阻定律得:两极板间水的电阻r=ρ
d
S

电阻R消耗的电功率P=I2R=(
E
r+R
)2
R,
解得:P=(
BdvS
ρd+SR
)2R

故选C.