Question

17．如圖所示為實驗用磁流體發(fā)電機的原理圖，極板距d=0.1m，極板間有垂直于紙面向里的勻強磁場B=1.2T．等離子體以v=1.0×10²m/s的速率沿極板射入，極板間等離子體的電阻不計．外接直流電動機M，其電阻R=2Ω，限流電阻R′=4Ω．當(dāng)電動機正常工作時，理想電壓表示數(shù)為2V．求：
（1）通過電動機的電流大��；
（2）電動機的輸出功率．

Answer 1

分析 （1）對電路分析，根據(jù)歐姆定律可求得通過電動機的電流；
（2）根據(jù)粒子在復(fù)合場中的平衡關(guān)系可求得發(fā)電機的輸出電壓，再根據(jù)電功率公式即可求得電動機的輸出功率．

解答 解：（1）根據(jù)歐姆定律可知，電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2}{4}$=0.5A；
（2）據(jù)離子由受力平衡知$\frac{U}v3ngkmyq$=Bqv可知：
U=Bdv=1.2×0.1×1×10²=12V；
電動機兩端的電壓為：U_M=12-2=10V；
電動機的輸出功率為：P_出=U_MI-I²R=10×0.5-（0.5）²×2=4.5W；
答：（1）通過電動機的電流大小為0.5A；
（2）電動機的輸出功率為4.5W．

點評 本題考查磁流體發(fā)電機的性質(zhì)和電路規(guī)律，要注意明確電路結(jié)構(gòu)，并且注意掌握磁流體發(fā)電機的基本原理，能根據(jù)平衡規(guī)律求解輸出電壓．