磁流体发电是一种新型发电方式.图4中图是其工作原理示意图.图(1)中的长方体是发电导管.其中空部分的长.高.宽分别为l.a.b.前后两个侧面是绝缘体.上下两个侧面是电阻可略的导体电极.这两个电极与负载电阻RL相连.整个发电导管处于图(2)中磁场线圈产生的匀强磁场里.磁感应强度为B.方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温.高速电离气体沿导管� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

磁流体发电是一种新型发电方式，图4中图（1）和图（2）是其工作原理示意图.图（1）中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R_L相连.整个发电导管处于图（2）中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势.发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同.设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v₀，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定，求:

图4

（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F为多大？?

（2）磁流体发电机的电动势E的大小；?

（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P.?

解析：（1）不存在磁场时，由力的平衡得F=abΔp.

（2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势E=Bav

回路中的电流

电流I受到的安培力

设F′为存在磁场时的摩擦阻力，依题意

存在磁场时，由力的平衡得abΔp=F_安+F′

根据上述各式解得

（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P=abvΔp

由能量守恒定律得P=EI+F′v

答案：(1)F=abΔp

练习册系列答案

磁流体发电是一种新型发电方式，图15-7和图15-8是其工作原理示意图.图15-7中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R_L相连.整个发电导管处于图15-8中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用产生了电动势.发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同.设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v₀，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定，求：

图15-7

图15-8

(1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；

(2)磁流体发电机的电动势E的大小；

(3)磁流体发电机发电导管的输入功率P.

磁流体发电是一种新型发电方式，如图（a）（b）为其工作原理示意图.

图（a）是长方体的发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极与负载R_L相连，整个发电导管处在如图（b）所示磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势.发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同.设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v₀，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定.求：

（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F；

（2）磁流体发电机的电动势E的大小；

（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P.