圖1-8是磁流體發(fā)電機(jī)工作原理圖。

磁流體發(fā)電機(jī)由燃燒室（O）、發(fā)電通道（E）和偏轉(zhuǎn)磁場（B）組成。在2500K以上的高溫下，燃料與氧化劑在燃燒室混合、燃燒后，電離為正負(fù)離子（即等離子體），并以每秒幾百米的高速噴入磁場，在洛侖茲力的作用下，正負(fù)離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)，兩極板因聚積正負(fù)電荷而產(chǎn)生靜電場。這時等離子體同時受到方向相反的洛侖茲力（）與電場力（F）的作用，當(dāng)F=時，離子勻速穿過磁場，兩極板電勢差達(dá)到最大值，即為電源的電動勢。設(shè)兩板間距為d，板間磁場的磁感強(qiáng)度為B，等離子體速度為，負(fù)載電阻為R，電源內(nèi)阻不計，通道截面是邊長為d的正方形，試求：

（1）磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢？

（2）發(fā)電通道兩端的壓強(qiáng)差？

【小題1】

【小題2】


解析:

根據(jù)兩板電勢差最大值的條件

所以，磁流發(fā)電機(jī)的電動勢為                        

設(shè)電源內(nèi)阻不計，通道橫截面邊長等于的正方形，且入口處壓強(qiáng)為，出口處的壓強(qiáng)為；當(dāng)開關(guān)S閉合后，發(fā)電機(jī)電功率為

根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律有

所以，通道兩端壓強(qiáng)差為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：江蘇官林中學(xué)2006－2007高三物理期末復(fù)習(xí)練習(xí)七、八 題型：038

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響，在海洋中形成一種河流叫做海流．海流中蘊(yùn)藏著巨大的動力資源，據(jù)統(tǒng)計，世界大洋中有海洋的發(fā)電能力可達(dá)109 KW．早在19世紀(jì)法拉弟就曾設(shè)想，利用磁場使海洋發(fā)電．

海洋中含大量的帶電離子，這些離子隨海流做定向運(yùn)動，如果有足夠強(qiáng)的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn)，便有可能發(fā)出電來．目前，日本的一些科學(xué)家將設(shè)計利用海流建造一座容量為1500 KW的磁流體發(fā)電機(jī)．

如圖，為一個磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖．上、下兩塊金屬板M、N水平放置浸沒在海水里，金屬板面積為s＝1×103 m2，板間相距d＝100 m，海水的電阻率ρ＝0.25 Ωm．在金屬板間加一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.1 T，方向由南向北，海水從東向西以速度v＝5 m/s流過兩金屬板間，將在兩板間形成電勢差．

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，哪塊金屬板的電勢較高？

(2)由金屬板和海水所構(gòu)成的電源的電動勢E及其內(nèi)阻r各為多大？

(3)若用此發(fā)電裝置給一個電阻為20 Ω的航標(biāo)燈供電，則在8 h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖15-7和圖15-8是其工作原理示意圖.圖15-7中的長方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長、高、寬分別為l、a、b，前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個電極與負(fù)載電阻RL相連.整個發(fā)電導(dǎo)管處于圖15-8中磁場線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫、高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出.由于運(yùn)動的電離氣體受到磁場作用產(chǎn)生了電動勢.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場有無而不同.設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速處處相同，且不存在磁場時電離氣體流速為v0，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導(dǎo)管兩端的電離氣體壓強(qiáng)差Δp維持恒定，求：

圖15-7

圖15-8

(1)不存在磁場時電離氣體所受的摩擦阻力F多大；

(2)磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢E的大��；

(3)磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P.

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科目：高中物理 來源： 題型：

磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖15-7和圖15-8是其工作原理示意圖.圖15-7中的長方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長、高、寬分別為l、a、b，前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個電極與負(fù)載電阻RL相連.整個發(fā)電導(dǎo)管處于圖15-8中磁場線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫、高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出.由于運(yùn)動的電離氣體受到磁場作用產(chǎn)生了電動勢.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場有無而不同.設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速處處相同，且不存在磁場時電離氣體流速為v0，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導(dǎo)管兩端的電離氣體壓強(qiáng)差Δp維持恒定，求：

圖15-7

圖15-8

(1)不存在磁場時電離氣體所受的摩擦阻力F多大；

(2)磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢E的大�。�

(3)磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P.

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