Question

由于受地球信风和盛西风带的影响，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，利用磁场使海流发电，因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流作定向运动，如果有足够强的磁场能使这些正负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M，N水平放置浸没在海水里，金属板面积均为S＝1×10³m²，板间相距d＝100m，海水的电阻率ρ＝0.25Ω·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，海水从东向西以速度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20Ω的航标灯供电，则在8h内航标灯所消耗的电能为多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)由左手定则可判断N板的电势较高． 　　(2)E＝Bdv＝0.1×100×5＝50V． 　　r＝ρ＝0.25×＝0.025Ω 　　(3)W＝Rt＝×20×8×3600 　　　　＝3.6×106J．