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由于受地球信风带和盛西风带的影响,在海洋中形成一种河流称为海流,海流中蕴藏着巨大的动力资源.据统计,世界大洋中所有海洋的发电能力达109kW.早在19世纪法拉第就曾设想利用磁场使海洋发电,因为海水中含有大量的带电离子,这些离子随海流做定向运动,如果有足够强的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转,便有可能发出电来.目前,日本的一些科学家将计划利用海流建造一座容量为1500kW的磁流体发电机.如图所示为一磁流体发电机的原理示意图,上、下两块金属板MN水平放置浸没在海水里,金属板面积均为S=60m2,板间相距d=120m,海水的电阻率=0.5/m.在金属板之间加一匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,方向由南向北,海水从东向西以v=5m/s流过两金属板之间,将在两板之间形成电势差.

 

  (1)达到稳定状态时,哪块金属板的电势较高?

 

  (2)由金属板和海水流动所构成的电源的电动势E及其内电阻r各为多少?

 

  (3)若用此发电装置给一电阻为29的航标灯供电,则在8h内航标灯所消耗的电能为多少?

 

答案:见详解
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