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如图所示,磁流体发电机的通道是一长为L的矩形管道,其中通过电阻率为r的等离子体,通道中左、右一对侧壁是导电的,其高为h,相距为a,而通道的上下壁是绝缘的,所加匀强磁场的大小为B,与通道的上下壁垂直.左、右一对导电壁用电阻值为r的电阻经导线相接,通道两端气流的压强差为Δp,不计摩擦及粒子间的碰撞,求等离子体的速率是多少.

答案:
解析:

解析:等离子体通过管道时,在洛伦兹力作用下,正负离子分别偏向右、左两壁,由此产生的电动势等效于金属棒切割磁感线产生的电动势,其值为

E=Bav

且与导线构成回路,令气流进出管时的压强分别为p1p2,则气流进出管时压力做功的功率分别为p1Svp2Sv,其功率损失为p1Sv-p2Sv=ΔpSv

由能量守恒,此损失的功率完全转化为回路的电功率,即

ΔpSv==

S=haR=r+r代入上式中得v=


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为磁流体发电机的原理图:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I,那么板间电离气体的电阻率为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。如图所示是磁流体发电机示意图,发电管道部分长l、高为h、宽为d。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。两个电极与负载电阻R相连。整个管道放在匀强磁场中,磁感强度大小为B,方向垂直前后侧面向后。现有平均电阻率为的电离气体持续稳定地向右流经管道。实际情况较复杂,为了使问题简化,设管道中各点流速相同,电离气体所受摩擦阻力与流速成正比,无磁场时电离气体的恒定流速为v0,有磁场时电离气体的恒定流速为v。

   (1)求流过电阻R的电流的大小和方向;

   (2)为保证持续正常发电,无论有无磁场存在,都对管道两端电离气体施加附加压强,使管道两端维持一个水平向右的恒定压强差△p,求△p的大小;

   (3)求这台磁流体发电机的发电效率。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为磁流体发电机的原理图:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,等离子体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I,那么板间等离子体的电阻率为(  )

A.(-R)                      B.(-R)

C.(-R)                             D.(-R)

 

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科目:高中物理 来源:2012届度甘肃省天水市高三物理第四阶段考物理卷 题型:选择题

如图所示为磁流体发电机的原理图:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压.如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,等离子体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I,那么板间等离子体的电阻率为(  )

A.(-R)                      B.(-R)

C.(-R)                             D.(-R)

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年吉林省长春市农安实验中学高二(上)竞赛物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示为磁流体发电机的原理图:将一束等离子体喷射入磁场,在场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,如果射入的等离子体速度均为v,两金属板的板长为L,板间距离为d,板平面的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于速度方向,负载电阻为R,电离气体充满两板间的空间.当发电机稳定发电时,电流表示数为I,那么板间电离气体的电阻率为( )
A.
B.
C.
D.

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