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1、模型十八=磁流建发电机模型琴供发电-，是将常电的流体僧子气体或液体）以极高的割亶喉射到鼬场中会、利用磁场对带君的流 体产生的作用，从而发出电来，如囹际运，在外磁场中的裁流导体腕受安培力之外，还会在与电流、 场垂直的方向上出现电荷分离，而产生电势差或电场称其恣霍尔毂应。从微观角度来说，当一束底度是 V踊子遂入i貌场强度为B的磁场一段时河后，粒子所簸的电场力和溶怆我力目暮Eq BvqE=Ev这时，粒子诅入磁场后不再发生偏转，它所产生前电动势，遂样就形成了有密体发电机的原型，电动势、电功率模型京理图霍括效应示意童fn可以将运动的图子可看成一根根切引力线的导电建*祖据法拉第电磁感应定律,.会在棒憩斋声
2、 生动生电动势，如右图晌拓为了方便求解，候得在运动过程南不裳，其中是就需的椎力、花是安培力七=孔=耻e =Eddy = &地三=战并=BvcdKq当外接电阻是&时=:岫jtl j + r K，+ rF =F =* J J?r +rF . & _Y虬+广R+4新肱利用瞬潦体发电，只要加快带电谎体的噎射通度，着加磁场强度就能提高发电机的攻I 率。席情况下考虏等离子体本身的导电柱盾，输出功率毒要乘以一定的系沁|1. 目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的原理：将一束 等离子体喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电 压，以下说法不正确的是（）A
3、. B板带正电B. A板带正电C. 其他条件不变，只增大射入速度，uab增大D. 其他条件不变，只增大磁感应强度，UAB增大2. 磁流体发电是一项新兴技术，如图是它的示意图。相距为d的两平行金属板P、Q之 间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以 速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转， P、Q板上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。若P、Q两板间的磁场、电场按匀强磁 场、匀强电场处理，磁感应强度为B。（1）求这个发电机的电动势E；（2）发电机的输出端a、b间接有阻值为R的电阻，发电机的内电阻为r。a. 在图示磁极
4、配置的情况下，判断通过电阻R的电流方向；b. 计算通过电阻R的电流大小I。3. 如图是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽 分别为1、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个 电极与负载电阻R相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。发电通道 内有电阻率为P的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动，运动的电离气体受到磁场作 用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速v通过 发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题：（1）判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势
5、E；（2）发电通道两端的压强差Ap ；4. 如图所示是磁流体发电机的原理示意图。已知平行金属板A、B间距d=0.15m，其间 有与极板平行的匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.1T,等离子体以速度v=2x103m/s平行于 极板从左侧垂直磁场射入。负载电阻R=5 Q。则 X X K X K X M & X 建 H XB I (1) 哪个极板是正极板？(2) 该发电机产生的电动势为多少？5. 磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，其工作原理如下图所示，推进器 矩形通道由四块板所围，通道长a = 1.0m,宽b=0.20m,高c=0.08m,其中两侧面是金属板， 上下两板为绝缘板。两金属板
6、间所加电压为U=220V,且位于x=0处的金属板电势较高，通 道内部可视为匀强电场。试求：(1) 匀强电场的场强大小；(2) 若在通道内灌满海水(导体)，海水的电阻率P =0.22。m，两金属板间海水的l电阻R为多大？(已知导体电阻R=P，式中P是导体的电阻率，l是导体的长度，S是 S导体的横截面积)(3) 若船静止时通道内灌满海水，并在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场，求 这时推进器对海水推力的大小和方向。答案解析1. B解析：大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受 到的洛伦兹力向下，所以正电荷会聚集到B板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚 集到A板
7、上，故B板相当于电源的正极，A板相当于电源的负极，所以通过电阻R的电流 从下到上，故A正确，B错误。qU当粒子受力平衡时，洛伦兹力与电场力相等，即：qvB=qE=T，增大射入速度或增大磁感应强度都可以使UAB增大。故CD正确。本题选择不正确的，故选B。2. 解：最终电荷受到洛伦兹力和电场力平衡，有：qvB=q/，解得v=万；。DBD流速Q=vS二，。二嘉专=誓KDE答：Q与E的关系表达式为Q二,只。4 BU3. 解：（1）最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：qvB=q丁，得发电机的d电动势E=Bdv ；（2）a.根据左手定则，正电荷向上偏转，所以P带正电，为直流电源的正极，通过电阻
8、R的电流方向：从a到b；Eb.根据闭合电路欧姆定律有：I=3R + rBdv通过电阻R的电流大小为：I =云厂。R+r答：（1）这个发电机的电动势E为Bdv；（2）a.在图示磁极配置的情况下，通过电阻R的电流方向为从a到b； b.通过电阻R的电流大小I为顼竺。R+r4. 解：（1）正离子在洛伦兹力的作用下偏向A板，A板是正极板。（2）设稳定时电动势为E，洛伦兹力与电场力平衡，有：EqvB= qd代入数据解得：E=30V。答：（1）A极板是正极板；（2）该发电机产生的电动势为30V。U200V、，5.解：（1）沿x 方向，E= =1000V/m ；b 0.20m(2) 视ac面为导体的横截面积，b为导体的长度，根据所给的规律得d l b0.20 小R = P = P =0.22x。=0.55Q ；S ac 1.0 x 0.08U 200(3) I=T 二 A =363.64AR 0.5 5对海水推力 F=BIb=8.0x363.64x0.20N = 582.0N位于x = 0处的金属板电势较高根据左手定则，F的方向沿-y方向；答:（1）匀强电场的场强大小为1000V/m ；（2）两金属板间海水的电阻R为0.55Q ；（3）推进器对海水推力的大小为363.64N，方向沿-y方向。
