Question

19．如圖示是磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖．已知平行金屬板A、B間距d=0.15m，其間有與極板平行的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.1T，等離子體以速度v=2×10³m/s平行于極板從左側(cè)垂直磁場射入．負(fù)載電阻R=5Ω，理想電壓表的示數(shù)為25V．則：
（1）哪個極板是正極板？
（2）該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢為多少？
（3）發(fā)電機(jī)的總功率是多少？

Answer 1

分析 大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向右進(jìn)入磁場時，由左手定則可以判斷正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定相當(dāng)于電源的正負(fù)極；
當(dāng)電壓達(dá)最大時，粒子不再偏轉(zhuǎn)，由力的平衡可求得電動勢的大�。�
由功率公式可求得總功率．

解答 解：（1）正離子在洛倫茲力的作用下偏向A板，A板是正極板．
（2）設(shè)穩(wěn)定時電動勢為U₁，洛倫茲力與電場力平衡，有：
qvB=q$\frac{{U}_{1}}ily7kmk$　
代入數(shù)據(jù)解得：U₁=30V　
（3）由歐姆定律，流過R的電流為：
I=$\frac{{U}_{2}}{R}$=$\frac{25}{5}$=5A　
則發(fā)電機(jī)的總功率為：
P=U₁I=30×5W=150W．
答：（1）A板為正極板；
（2）電動勢為30V；
（3）總功率為150W．

點(diǎn)評 本題考查閉合電路歐姆定律及霍爾效應(yīng)，要注意明確該發(fā)電機(jī)的原理，并能應(yīng)用閉合電路歐姆定律及功率公式進(jìn)行分析．