如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω,不计发电机内阻

◎ 题目

如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω,不计发电机内阻.求:
(1)打在下极板上的离子的带电性质;
(2)等离子体的流速大小;
(3)若等离子体均为带电量为e(e为原电荷)的离子,每秒钟打在极板上的离子数.

◎ 答案

(1)由左手定则知,正离子将打在下极板上,下极板带正电;
(2)灯泡的额定电压为U=

PR
=

100×100
V=100V
发电机的电动势E=U=100V
稳定时对离子由受力平衡知
U
d
q
=qvB
所以V=
U
Bd
=
100
5×0.2
m/s=100m/s
(3)I=
U
R
=
100
100
A=1A
单位时间打在下极板的粒子数目为N=
I
2e
=3.13×1011
答:(1)打在下极板上的离子的带电性质为正;
(2)等离子体的流速大小为100m/s;
(3)若等离子体均为带电量为e(e为原电荷)的离子,每秒钟打在极板上的离子数为3.13×1011

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω,不计发电机内阻…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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