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(chǎng)按勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)，金屬板A、B是邊長(zhǎng)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(dòng)勢(shì)；
（2）電阻R上的電流；
（3）要使等離子體能進(jìn)入磁場(chǎng)所需的外力.

（1） （2） （3）   

解析試題分析：（1）等離子體進(jìn)入A、B板間在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正、負(fù)離子分別在B、A板上聚集，從而使A、B板間有了電場(chǎng)，離子在板間還要受到電場(chǎng)力作用，當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫茲力的時(shí)候A、B板間由穩(wěn)定的電勢(shì)差即發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)，   電動(dòng)勢(shì)      （4分）
（2）A、B板及板間等離子體視為電源，則電源內(nèi)阻：，又外電阻為R，根據(jù)歐姆定律可得流過R的電流：    （5分）
（3）可把等離子體視為直線電流長(zhǎng)度為a，方向A到B，在磁場(chǎng)中受到安培力的作用，根據(jù)左手定則可判斷安培力的方向向外，等離子體要進(jìn)入磁場(chǎng)需克服該安培力，所以等離子體需要的外力：
     （5分）
考點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)涉及歐姆定律、電阻定律等知識(shí)，意在考查學(xué)生的綜合分析能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在xoy坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域上邊界剛好與直線y=a重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)帶正電的離子在坐標(biāo)為（a，0）的A點(diǎn)以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正向夾角為30°，離子質(zhì)量為m，帶電量為q。不計(jì)離子重力。

（1）若離子離開磁場(chǎng)時(shí)位置坐標(biāo)為（a，a ）的C點(diǎn)，求離子運(yùn)動(dòng)的速度大��？
（2）當(dāng)離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度滿足什么條件時(shí)可使離子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)？并求出最長(zhǎng)時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，在一寬度D="16" cm的區(qū)域內(nèi)，同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E，電場(chǎng)的方向豎直向上，磁場(chǎng)的方向垂直向外。一束帶電粒子以速度同時(shí)垂直電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向射入時(shí)，恰不改變運(yùn)動(dòng)方向。若粒子射入時(shí)只有電場(chǎng)，可測(cè)得粒子穿過電場(chǎng)時(shí)沿豎直方向向上偏移6．4 cm；若粒子射人時(shí)只有磁場(chǎng)，則粒子束離開磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向的距離是多少?不計(jì)粒子的重力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，無重力空間中有一恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xoy平面向外，大小為B，沿x軸放置一個(gè)垂直于xoy平面的較大的熒光屏，P點(diǎn)位于熒光屏上，在y軸上的A點(diǎn)放置一放射源，可以不斷地以平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m，電荷量為+q的同種粒子，這些粒子打到熒光屏上，能在屏上形成一條亮線，P點(diǎn)處在亮線上，已知OA=OP=L.

求：
（1）若能打到P點(diǎn)，則粒子速度的最小值為多少？
（2）若能打到P點(diǎn)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示的天平可用來測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度，天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，寬為L(zhǎng)，共N匝，線圈下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面，當(dāng)線圈中通有電流I時(shí)，方向如圖，在天平左右兩盤各加質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼，天平平衡，當(dāng)電流反向時(shí)(大小不變)，右盤再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，試：

(1)判定磁場(chǎng)的方向并推導(dǎo)磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式
(2)當(dāng)L=0.1m； N=10； I=0.1A；m=9×10-3kg時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，相距為d的L1和L2兩條平行虛線是上下兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)都在L2上，M點(diǎn)有一放射源其放射性元素衰變前原子核的質(zhì)量為m，它釋放出一個(gè)質(zhì)量為m1，帶電量為-q的粒子后，產(chǎn)生的新原子核質(zhì)量為m2，釋放出的粒子以初速度v與L2成30o角斜向上射入，經(jīng)過一段時(shí)間恰好斜向上通過N點(diǎn)(不計(jì)重力)，求：

(1)該原子核發(fā)生衰變的過程中釋放的核能；
(2)說明粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向，并求從M到N的時(shí)間及路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分)如圖所示，直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)以v的速度從點(diǎn)O與MN成30°角的方向射入磁場(chǎng)中，求：

(1)電子從磁場(chǎng)中射出時(shí)距O點(diǎn)多遠(yuǎn)；
(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)大小為大小為E，方向沿x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過了b點(diǎn)正下方c點(diǎn)，如圖所示，已知 b到O的距離為L(zhǎng)，粒子的重力不計(jì)，試求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（2）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積；
（3）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖，電燈的燈絲電阻為2Ω，電池電動(dòng)勢(shì)為2V，內(nèi)阻不計(jì)，線圈匝數(shù)足夠多，其直流電阻為3Ω．先合上電鍵K，過一段時(shí)間突然斷開K，則下列說法中正確的是                    

A．電燈立即熄滅
B．電燈立即變暗然后再逐漸熄滅
C．電燈會(huì)突然比原來亮一下再熄滅,且電燈中電流方向與K斷開前方向相同
D．電燈會(huì)突然比原來亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開前方向相反

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