练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    磁流体发电是一种新型发电方式，图1和图2是其工作原理示意图．图1中的长方体是发电导管，其中空部分的长、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略的导体电极，这两个电极与负载电阻R1相连．整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示．发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势．发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同．设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差△p维持恒定，求：
    （1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；
    （2）磁流体发电机的电动势E的大小；
    （3）磁流体发电机发电导管的输入功率P．
    精英家教网
    分析：（1）不存在磁场时，由力的平衡得F；（2）由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，E=Blv，外电路闭合后，根据欧姆定律、电阻定律结合平衡条件即可电场强度；（3）根据能量的转化与守恒，写出公式即可求得磁流体发电机发电导管的输入功率P．
    解答：解：（1）不存在磁场时，由力的平衡得F=ab△p
    （2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势E=Bav
    回路中的电流I=
    Bav
    RX+
    ρa
    bl

    电流I受到的安培力F安=
    B2a2v
    Rx+
    ρa
    bl

    设F′为存在磁场时的摩擦阻力，依题意
    F′
    F
    =
    v
    v0

    存在磁场时，由力的平衡得ab△p=F安+F′
    根据上述各式解得E=
    Bav0
    1+
    B2av0
    b△p(Rx+
    ρa
    bl
    )

    （3）磁流体发电机发电导管的输入功率P=abv△p
    由能量守恒定律得P=EI+F′v
     故P=
    abv0△p
    1+
    B2av0
    b△p(Rx+
    ρa
    bl
    )

    答：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力ab△p；
    （2）磁流体发电机的电动势E的大小E=
    Bav0
    1+
    B2av0
    b△p(Rx+
    ρa
    bl
    )
    ；
    （3）磁流体发电机发电导管的输入功率P=
    abv0△p
    1+
    B2av0
    b△p(Rx+
    ρa
    bl
    )
    ．
    点评：要注意电阻定律中导体的长度是导体顺着电流方向的长度，图中内电路是导体长度是d，容易搞错．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    磁流体发电是一种新型发电方式，图15-7和图15-8是其工作原理示意图.图15-7中的长方体是发电导管，其中空部分的长、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略的导体电极，这两个电极与负载电阻RL相连.整个发电导管处于图15-8中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用产生了电动势.发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同.设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定，求：

    图15-7

    图15-8

    (1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；

    (2)磁流体发电机的电动势E的大小；

    (3)磁流体发电机发电导管的输入功率P.

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    磁流体发电是一种新型发电方式，如图（a）（b）为其工作原理示意图.

    图（a）是长方体的发电导管，其中空部分的长、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，这两个电极与负载RL相连，整个发电导管处在如图（b）所示磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势.发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同.设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定.求：

    （1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F；

    （2）磁流体发电机的电动势E的大小；

    （3）磁流体发电机发电导管的输入功率P.

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    磁流体发电是一种新型发电方式，图15-7和图15-8是其工作原理示意图.图15-7中的长方体是发电导管，其中空部分的长、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略的导体电极，这两个电极与负载电阻RL相连.整个发电导管处于图15-8中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用产生了电动势.发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同.设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定，求：

    图15-7

    图15-8

    (1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；

    (2)磁流体发电机的电动势E的大小；

    (3)磁流体发电机发电导管的输入功率P.

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    磁流体发电是一种新型发电方式，图4中图（1）和图（2）是其工作原理示意图.图（1）中的长方体是发电导管，其中空部分的长、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略的导体电极，这两个电极与负载电阻RL相连.整个发电导管处于图（2）中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示.发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势.发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同.设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差Δp维持恒定，求:

    图4

    （1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F为多大？?

    （2）磁流体发电机的电动势E的大小；?

    （3）磁流体发电机发电导管的输入功率P.?

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案