Question

19．如圖示是磁流體發(fā)電機的原理示意圖．已知平行金屬板A、B間距d=0.15m，其間有與極板平行的勻強磁場，磁感應強度的大小B=0.1T，等離子體以速度v=2×10³m/s平行于極板從左側垂直磁場射入．負載電阻R=5Ω，理想電壓表的示數為25V．則：
（1）哪個極板是正極板？
（2）該發(fā)電機產生的電動勢為多少？
（3）發(fā)電機的總功率是多少？

Answer 1

分析 大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正負電荷受到的洛倫茲力方向，從而確定相當于電源的正負極；
當電壓達最大時，粒子不再偏轉，由力的平衡可求得電動勢的大��；
由功率公式可求得總功率．

解答 解：（1）正離子在洛倫茲力的作用下偏向A板，A板是正極板．
（2）設穩(wěn)定時電動勢為U₁，洛倫茲力與電場力平衡，有：
qvB=q$\frac{{U}_{1}}n7z9bfz$　
代入數據解得：U₁=30V　
（3）由歐姆定律，流過R的電流為：
I=$\frac{{U}_{2}}{R}$=$\frac{25}{5}$=5A　
則發(fā)電機的總功率為：
P=U₁I=30×5W=150W．
答：（1）A板為正極板；
（2）電動勢為30V；
（3）總功率為150W．

點評 本題考查閉合電路歐姆定律及霍爾效應，要注意明確該發(fā)電機的原理，并能應用閉合電路歐姆定律及功率公式進行分析．