磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。下圖是磁流體發(fā)電機(jī)的裝置：A、B組成一對平行電極，兩極間距為d，內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)持續(xù)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(fù)電的微粒，而整體呈中性）垂直噴射入磁場，每個離子的速度為v，電量大小為q，兩極之間的等效內(nèi)阻為r，穩(wěn)定時，磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢E＝________，設(shè)外電路電阻為R，則R上消耗的功率P＝__________。

 

【答案】

 

【解析】正、負(fù)離子在洛倫茲力的作用下分別積累在B板和A板上,在A、B之間形成豎直向上的電場,電荷積累越多,兩板電壓越大,場強(qiáng)也越大,直到qE=qvB時,即E=vB時,等離子體做勻速直線運(yùn)動,此時兩極板之間的電壓U=Ed=Bdv,這就是該發(fā)電機(jī)的電動勢，由閉合電路歐姆定律可知回路電流為，由電功率公式可知，外電阻R的功率為

點(diǎn)評：磁流體發(fā)電機(jī)是變相考查復(fù)合場和閉合電路歐姆定律的一個綜合題型，當(dāng)后面飛進(jìn)來的粒子所受電場力等于洛倫茲力時勻速飛出，這是解決此類問題的突破口

 

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)．如圖所示，平行金屬板之間有一個很強(qiáng)的磁場，將一束含有大量正、負(fù)帶電粒子的等離子體，沿圖中所示方向噴入磁場．圖中虛線框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī)．把兩個極板與用電器相連，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?湖北模擬）磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖是它的示意圖．平行金屬板A、B之間有一個很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓．如果把A、B和用電器連接，A、B就是一個直流電源的兩個電極．設(shè)A、B兩板間距為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直于磁場的方向射入A、B兩板之間，則下列說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能．如圖是磁流體發(fā)電機(jī)的裝置：A、B組成一對平行電極，兩極間距為d，內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)持續(xù)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(fù)電的微粒，而整體呈中性）垂直噴射入磁場，每個離子的速度為v，電量大小為q，兩極之間的等效內(nèi)阻為r，穩(wěn)定時，磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢E=
Bdv
Bdv
，設(shè)外電路電阻為R，則R上消耗的功率P=
B2v2R
(R+r)2
B2v2R
(R+r)2
．

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精英家教網(wǎng)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖是它的示意圖．平行金屬板a、b之間的距離為d，內(nèi)有一個很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）垂直于B的方向噴入磁場，每個離子的速度為v，電荷量大小為q，忽略兩極之間的等效內(nèi)阻，穩(wěn)定時，通過外電阻的電流為（　�。�
A、
Bdv
R
B、
Bd
vR
C、
Bv
dR
D、
B
dvR

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示，平行金屬板A、B之間相距為d，板間的磁場按勻強(qiáng)磁場處理，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場，金屬板A、B是邊長為a的正方形，等離子體的電阻率為ρ，外接電阻R．求：
（1）發(fā)電機(jī)的電動勢；
（2）電阻R上的電流；
（3）要使等離子體能進(jìn)入磁場所需的外力．

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