目前我国正在研制一种新型发电机,叫做磁流体发电机。如图所示是它的原理图。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,但从总体来说呈中性)以水平速

◎ 题目

目前我国正在研制一种新型发电机,叫做磁流体发电机。如图所示是它的原理图。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,但从总体来说呈中性)以水平速度v通过两水平放置的平行金属板的空间,空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,这时金属板就会聚集电荷,形成电压。设金属板长度为a,宽度为b,两板间距为d,并且有电阻R接在两板间。该等离子体充满板间的空间,其电阻率为ρ,求S闭合后。

(1)通过R的电流;
(2)两板间的电场强度的大小;
(3)为使等离子体以恒定速度v通过磁场,必须使通道两端保持一定的压强差,压强差Δp为多大?

◎ 答案

(1)I= (2)E=
(3)Δp=

◎ 解析

(1)将导电流体等效成长为d的导体,以速度v切割磁感线,故发电机的电动势
E1="Bdv                                  " ①
内阻r=ρ                           ②
通过R的电流I=                  ③
由①②③联立解得I=          ④
(2)两板间的场强E=                  ⑤
S闭合后两板间的电压U="IR              " ⑥
联立④⑤⑥解得E=            ⑦
(3)导电流体受的安培力与它受的压力差相等,即ΔP·bd="Bid " ⑧
联立⑥⑧解得Δp=             ⑨

◎ 知识点

    专家分析,试题“目前我国正在研制一种新型发电机,叫做磁流体发电机。如图所示是它的原理图。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,但从总体来说呈中性)以水平速…”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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