题目内容

3．某同学提出一种利用海水发电的设想，并进行了实验研究．实验装置的示意图可用图表示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在海水中，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，海水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上．忽略边缘效应，求：
（1）该发电装置的电动势；
（2）电阻R消耗的电功率．

分析 （1）由E=BLv可以求出感应电动势；
（2）由电阻定律求出水的电阻，由闭合电路的欧姆定律求出电流大小；由电功率公式求出电阻上电功率．

解答 解：（1）水能导电，相当于导体，水流动的时候切割磁感线产生感应电动势，
该发电装置产生的电动势：E=Bdv；
（2）两金属板间水的电阻：r=ρ$\frac{d}{S}$，
由闭合电路的欧姆定律可得，电流：
I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{Bdv}{R+ρ\frac{L}{S}}$=$\frac{Bdvs}{ρd+SR}$；
在t时间内，R上产生的电功率：
P=I2R=（$\frac{Bdvs}{ρd+SR}$）2R；
答：（1）感应电动势为Bdv    
（2）电阻R消耗的电功率（$\frac{Bdvs}{ρd+SR}$）2R；

点评 本题考查了求电动势、电流、焦耳热等问题，应用E=BLv、电阻定律、欧姆定律进行分析，要注意明确水在流动时相当于导体棒切割磁感线，此时液体相当于电源，液体电阻视为电源的内阻．

练习册系列答案
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2．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中未画出）射向空气．折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是（　　）
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19．两辆完全相同的汽车，沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度的二分之一的大小开始刹车，已知前车在刹车过程中所行驶的距离为S，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为（　　）
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