【题目】磁流体发电具有结构简单、启动快捷、环保且无需转动机械等优势。如图所示,是正处于研究阶段的磁流体发电机的简易模型图,其发电通道是一个长方体空腔,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,这两个电极通过开关与阻值为R的某种金属直导体MN连成闭合电路,整个发电通道处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里。高温等离子体以不变的速率v水平向右喷入发电通道内,发电机的等效内阻为r,忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。

(1)求该磁流体发电机的电动势大小E;

(2)当开关闭合后,整个闭合电路中就会产生恒定的电流。

a.要使等离子体以不变的速率v通过发电通道,必须有推动等离子体在发电通道内前进的作用力。如果不计其它损耗,这个推力的功率PT就应该等于该发电机的总功率PD,请你证明这个结论;

b.若以该金属直导体MN为研究对象,由于电场的作用,金属导体中自由电子定向运动的速率增加,但运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电子定向运动的平均速率不随时间变化。设该金属导体的横截面积为s,电阻率为,电子在金属导体中可认为均匀分布,每个电子的电荷量为e。求金属导体中每个电子所受平均阻力的大小f。

 0  161813  161821  161827  161831  161837  161839  161843  161849  161851  161857  161863  161867  161869  161873  161879  161881  161887  161891  161893  161897  161899  161903  161905  161907  161908  161909  161911  161912  161913  161915  161917  161921  161923  161927  161929  161933  161939  161941  161947  161951  161953  161957  161963  161969  161971  161977  161981  161983  161989  161993  161999  162007  176998 

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