题目内容
磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能.如图是磁流体发电机的装置:A、B组成一对平行电极,两极间距为d,内有磁感应强度为B的匀强磁场,现持续将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而整体呈中性)垂直喷射入磁场,每个离子的速度为v,电量大小为q,两极之间的等效内阻为r,稳定时,磁流体发电机的电动势E=
.
Bdv
Bdv
,设外电路电阻为R,则R上消耗的功率P=B2v2R |
(R+r)2 |
B2v2R |
(R+r)2 |
分析:根据左手定则判断板的极性,离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力,二力平衡时两板间的电压稳定.
解答:解:由左手定则知正电荷运动的方向向里,掌心向左,所以正离子向下偏转,两板间电压稳定时满足:qvB=q
,所以E=Bdv,则发电机的电动势E=Bdv,
回路中的电流:I=
,R上消耗的功率:P=I2R=
故答案为:Bdv;
E |
d |
回路中的电流:I=
E |
R+r |
B2v2R |
(R+r)2 |
故答案为:Bdv;
B2v2R |
(R+r)2 |
点评:本题考查了磁流体发电机的工作原理,要会分析电源的极性和两板间电压大小的影响因素.
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