目前世界上正在研究的新型發(fā)電機磁流體發(fā)電機的原理如圖11所示.設(shè)想在相距為d,且足夠長的甲、乙兩金屬板間加有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,兩板通過電鍵和燈泡相連,將氣體加熱到使之高度電離.由于正負電荷一樣多,且?guī)щ娏烤鶠閝,故稱為等離子體.將其以速度v噴入甲、乙兩板之間,這時甲、乙兩板就會聚集電荷,產(chǎn)生電壓,它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能.試問:
(1)圖中哪個極板是發(fā)電機的正極?答:
;
(2)發(fā)電機的電動勢多大?答:
Bdv
Bdv

(3)設(shè)噴入兩極間的離子流每立方米有n對一價正負離子,等離子體流的截面積為S,則發(fā)電機的最大功率多大?答:
Bdqsv2
Bdqsv2
分析:(1)根據(jù)左手定則判斷板的極性,
(2)離子在運動過程中同時受電場力和洛倫茲力,二力平衡時 兩板間的電壓穩(wěn)定.
(3)推導(dǎo)出電流的微觀表達式,然后根據(jù)P=EI求電功率.
解答:解:(1)左手定則知正離子向上偏轉(zhuǎn),所以甲帶正電,
(2)開關(guān)斷開時,兩板間電壓穩(wěn)定時滿足:qvB=qE=q
U
d
,所以U=Bdv,則發(fā)電機的電動勢E=Bdv,
(3)等離子體流的速度為v,則單位時間內(nèi)噴入等離子體的長度為v,體積為vs,則電荷量為:vsnq,
電流I=
Q
t
=
nqsv
1
=nqsv,則功率P=EI=Bdv×nqsv=Bdqsv2
故答案為:(1)甲(2)Bdv(3)Bdqsv2
點評:本題考查了磁流體發(fā)電機的工作原理,要會分析電源的極性和兩板間電壓大小的影響因素.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機.右圖表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負電的微粒,而從整體來說呈中性),噴射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就聚集電荷,兩板間形成一定的電壓,A、B兩板相當(dāng)于電源的正負極,閉合開關(guān)S后,電阻R上有電流通過.下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機,圖表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負電的微粒,而從整體來說呈中性)噴射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就會聚集電荷,產(chǎn)生電壓.在磁極配置如圖所示的情況下,下列說法中正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機,下圖表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負電的微粒,而從整體上來說呈電中性)噴入磁場,由于等離子體在磁場力的作用下運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),磁場中的兩塊金屬板A和B上就會聚集電荷,從而在兩板間產(chǎn)生電壓.請你判斷:在圖示磁極配置的情況下,金屬板
A
A
(選填“A”或“B”)的電勢較高,通過電阻R的電流方向是
a→b
a→b
(選填“a→b”或“b→a”).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機.如圖表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負電的微粒,而從整體上來說呈中性)沿圖示方向噴入磁場,磁場中有兩塊金屬板A和B,于是金屬板上就會聚集電荷,產(chǎn)生電壓.關(guān)于圖中所示的磁流體發(fā)電機,下列判斷正確的是(  )
A、A板帶正電B、B板帶負電C、電阻R中電流方向向上D、電阻R中電流方向向下

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案