题目内容
磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的内能直接转化为电能,如图所示,平行金属板A、B之间相距为d,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场,金属板A、B是边长为a的正方形,等离子体的电阻率为ρ,外接电阻R。求:
(1)发电机的电动势;
(2)电阻R上的电流;
(3)要使等离子体能进入磁场所需的外力.
(1) (2) (3)
解析试题分析:(1)等离子体进入A、B板间在洛伦兹力的作用下发生偏转,正、负离子分别在B、A板上聚集,从而使A、B板间有了电场,离子在板间还要受到电场力作用,当电场力等于洛伦兹力的时候A、B板间由稳定的电势差即发电机电动势, 电动势 (4分)
(2)A、B板及板间等离子体视为电源,则电源内阻:,又外电阻为R,根据欧姆定律可得流过R的电流: (5分)
(3)可把等离子体视为直线电流长度为a,方向A到B,在磁场中受到安培力的作用,根据左手定则可判断安培力的方向向外,等离子体要进入磁场需克服该安培力,所以等离子体需要的外力:
(5分)
考点:带电粒子在复合场中的运动涉及欧姆定律、电阻定律等知识,意在考查学生的综合分析能力。
练习册系列答案
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如图,电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K,过一段时间突然断开K,则下列说法中正确的是
A.电灯立即熄灭 |
B.电灯立即变暗然后再逐渐熄灭 |
C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 |
D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 |