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（04年天津卷）（22分）磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖1和圖2是其工作原理示意圖。圖1中的長方體是發(fā)電導管，其中空部分的長、高、寬分別為、、，前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可略的導體電極，這兩個電極與負載電阻相連。整個發(fā)電導管處于圖2中磁場線圈產生的勻強磁場里，磁感應強度為B，方向如圖所示。發(fā)電導管內有電阻率為的高溫、高速電離氣體沿導管向右流動，并通過專用管道導出。由于運動的電離氣體受到磁場作用，產生了電動勢。發(fā)電導管內電離氣體流速隨磁場有無而不同。設發(fā)電導管內電離氣體流速處處相同，且不存在磁場時電離氣體流速為，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導管兩端的電離氣體壓強差維持恒定，求：

（1）不存在磁場時電離氣體所受的摩擦阻力F多大；

（2）磁流體發(fā)電機的電動勢E的大�。�

（3）磁流體發(fā)電機發(fā)電導管的輸入功率P。

解析：

（1）不存在磁場時，由力的平衡得

 

（2）設磁場存在時的氣體流速為，則磁流體發(fā)電機的電動勢

 

回路中的電流

 

電流I受到的安培力

 

設為存在磁場時的摩擦阻力，依題意

 

存在磁場時，由力的平衡得

 

 

根據上述各式解得

 

（3）磁流體發(fā)電機發(fā)電導管的輸入功率

     由能量守恒定律得  

 

故

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（06年北京卷）（20分）磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。

如圖2所示，通道尺寸a＝2.0m，b＝0.15m、c＝0.10m。工作時，在通道內沿z軸正方向加B＝8.0T的勻強磁場；沿x軸正方向加勻強電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6V；海水沿y軸正方向流過通道。已知海水的電阻率ρ＝0.22Ω?m。

　　 （1）船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；

（2）船以vs＝5.0m/s的速度勻速前進。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進水口由于通道的截面積小球進水口的截面積，在通道內海水速率增加到vd＝8.0m/s。求此時兩金屬板間的感應電動勢U。

（3）船行駛時，通道中海水兩側的電壓U/＝U－U計算，海水受到電磁力的80%可以轉化為對船的推力。當船以vs＝5.0m/s的船速度勻速前進時，求海水推力的功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（04年天津卷）（15分）釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子。設該粒子的質量為、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極和間電場時，其速度為，經電場加速后，沿方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，垂直平板電極，當粒子從點離開磁場時，其速度方向與方位的夾角，如圖所示，整個裝置處于真空中。

（1）寫出釷核衰變方程；

（2）求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R；

（3）求粒子在磁場中運動所用時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（04年天津卷）（18分）質量的物塊（可視為質點）在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行停在B點，已知A、B兩點間的距離，物塊與水平面間的動摩擦因數，求恒力F多大。（）

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科目：高中物理 來源： 題型：

    （04年天津卷）（18分）質量的物塊（可視為質點）在水平恒力F作用下，從水平面上A點由靜止開始運動，運動一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行停在B點，已知A、B兩點間的距離，物塊與水平面間的動摩擦因數，求恒力F多大。（）

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