Question

網(wǎng)上有資料顯示，至2006年5月份，美國磁流體發(fā)電機(jī)的容量已超過32 000千瓦，我國也已研制出幾臺(tái)不同形式的磁流體發(fā)電機(jī).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)化成電能,右圖是它的示意圖.平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量的正、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就是直流電源的兩個(gè)電極,就能對(duì)用電器供電.

磁流體發(fā)電

(1)圖中A、B兩板哪一個(gè)是發(fā)電機(jī)的正極?

(2)若A、B兩板相距為d,板間的磁感應(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,該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢是多大?

Answer 1

（1）B板 （2）Bdv

解析：(1)由左手定則知,正離子受洛倫茲力的方向向下,向B板偏轉(zhuǎn),負(fù)離子受洛倫茲力的方向向上,向A板偏轉(zhuǎn),故B板是發(fā)電機(jī)的正極.

(2)當(dāng)外電路斷開時(shí),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(shí),即E=vB時(shí),等離子體做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)兩極板之間的電壓U=Ed=Bdv,這就是該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢.