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1、第四节第四节法拉第电磁感应法拉第电磁感应定律定律（1 1）闭合回路）闭合回路（2 2）磁通量发生变化）磁通量发生变化2 2、电路中存在持续电流的条件是什么？电路中存在持续电流的条件是什么？ （1）闭合导体电路）闭合导体电路（2）电源提供电动势）电源提供电动势3 3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？应电流的方向？ 1 1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向这是一个具有轻倩美丽的风格的一爱一情故事，也
2、许，一般在小说中追求兴这是一个具有轻倩美丽的风格的一爱一情故事，也许，一般在小说中追求兴奋和刺激的读者们要感到失望，因为这里并没有离奇曲折，可歌可泣的英雄奋和刺激的读者们要感到失望，因为这里并没有离奇曲折，可歌可泣的英雄美人，也没有时髦的美人，也没有时髦的“以阶级斗争为经，儿女之情为纬以阶级斗争为经，儿女之情为纬”的惊人叙述，这里只是一的惊人叙述，这里只是一个平凡的少女怎样得到，又怎样结束了她的初恋的故事。然而，惟其平淡，个平凡的少女怎样得到，又怎样结束了她的初恋的故事。然而，惟其平淡，才能够自然。本书之真挚动人，当然大半是因为题材是作者真实生活中的经验的才能够自然。本书之真挚动人，当然大半是
3、因为题材是作者真实生活中的经验的缘故。本书的女主角若馨写得可一爱一极了，谁能不为那缘故。本书的女主角若馨写得可一爱一极了，谁能不为那“微微向上的眉毛微微向上的眉毛”，与，与“一球球的卷发一球球的卷发”倾倒呢？那迷人的青年倾倒呢？那迷人的青年华蓝，他的个一性一似乎略嫌写得晦暗华蓝，他的个一性一似乎略嫌写得晦暗一些。如果作者肯多费一些篇幅来描写他的心理，一定能够把他的个一性一发挥一些。如果作者肯多费一些篇幅来描写他的心理，一定能够把他的个一性一发挥得较坚强。这故事的开始是在迟缓的调子中进行着的，到了中部，调子突转明快。得较坚强。这故事的开始是在迟缓的调子中进行着的，到了中部，调子突转明快。几个一精
4、一彩的场面，如若馨练习自行车的一段，其技巧之成熟，笔触之轻灵，几个一精一彩的场面，如若馨练习自行车的一段，其技巧之成熟，笔触之轻灵，实可佩服。像若馨与华蓝骑车一场，与若馨和敏强骑车一场，笔墨一样细腻轻快，实可佩服。像若馨与华蓝骑车一场，与若馨和敏强骑车一场，笔墨一样细腻轻快，而又各各不相犯，其设想之一精一微可见。当然缺点也不是没有的：几个高一潮，而又各各不相犯，其设想之一精一微可见。当然缺点也不是没有的：几个高一潮，如若馨之拒婚，若馨之哄华蓝，都略嫌不够一点。假使再多费些气力去烘托暗示，如若馨之拒婚，若馨之哄华蓝，都略嫌不够一点。假使再多费些气力去烘托暗示，一定能更深深地打入读者的心。（一九三
5、六年）读书报告烟水愁城录一定能更深深地打入读者的心。（一九三六年）读书报告烟水愁城录1.1.在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势。在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势。2.2.产生感应电动势的那部分导体相当于电源。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。R a b v a b R E r S NG v a b a b G E r 3.3.感应电动势与感应电流感应电动势与感应电流: :感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动是否闭合），有感应
6、电流一定存在感应电动势。势。思考与讨论感应电动势的大小跟哪些因素有关？感应电动势的大小跟哪些因素有关？一、探究感应电动势大小的影响因素一、探究感应电动势大小的影响因素（1 1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（学生猜测）（学生猜测）（2 2）探究要求：）探究要求： 、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的记录表针的最大摆幅最大摆幅。 、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆最大摆幅幅。（3 3）、探究问题：）、探究问题： 问题问题1 1、在实验中，电流表指针偏转
7、原因是什么？、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 问题问题2 2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？有什么关系？ 二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律内容：内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿电路中的感应电动势的大小，跟穿 过这一电路的磁通量的变化率成正比过这一电路的磁通量的变化率成正比。数学表达式：数学表达式：当当E单位取单位取V， 单位取单位取Wb， t单位单位取取s时，时，K值等于值等于1，所以法拉第感应定，所以法拉第感应定律可表示为律可表示为区别区别:磁通量磁通量、磁通量变化磁通量变化、磁通量：磁通量： 表示穿过某一面积的磁
8、感线的条数表示穿过某一面积的磁感线的条数磁通量变化：磁通量变化： =21磁通量变化率：磁通量变化率：磁通量的变化率磁通量的变化率若有若有n n匝线圈，则相当于有匝线圈，则相当于有n n个电源串联，总个电源串联，总电动势为：电动势为：注意：公式中注意：公式中应取绝对值应取绝对值, ,不涉及正负不涉及正负. .练习1：全优设计8页，针对训练1-1方法一：磁通量的变化是由于面积和磁感应强度间的角度变化方法一：磁通量的变化是由于面积和磁感应强度间的角度变化引起的，根据定义求：引起的，根据定义求：2 21 1。方法二：磁通量的变化是由磁场变化引起的：方法二：磁通量的变化是由磁场变化引起的：B BS S。
9、方法三：磁通量的变化是由面积变化引起的，方法三：磁通量的变化是由面积变化引起的，B BS S。三、导体做切割磁感线运动感应电动势计算三、导体做切割磁感线运动感应电动势计算 【例例1】如图所示闭合线圈一部分导体如图所示闭合线圈一部分导体abab处于匀强磁处于匀强磁场中，导轨宽为，磁感应强度是场中，导轨宽为，磁感应强度是B B，abab以速度以速度v v匀速匀速切割磁感线，求产生的感应电动势切割磁感线，求产生的感应电动势. .解：回路在时间解：回路在时间tt内增大内增大的面积为：的面积为： S=LvtS=Lvt产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化穿过回路的磁通量的变化为：
10、为：=BS=BS=BLvt=BLvt（V V是相对于磁场的速度）是相对于磁场的速度）ab GabvomE=BLV (B,L,V两两垂直两两垂直)v vB BV V1 1=Vsin=Vsin V V2 2=Vcos=Vcos 若导体斜切磁感线若导体斜切磁感线（为为v v与与B B夹角）夹角） （若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）说明：说明：1 1、导线的长度、导线的长度L L应为有效长度应为有效长度2 2、导线运动方向和磁感线平行时，、导线运动方向和磁感线平行时，E=0E=03 3、速度、速度V V为平均值（瞬时值），为
11、平均值（瞬时值），E E就为平均值就为平均值（瞬时值）（瞬时值）知识复习一、法拉第电磁感应定律知识复习一、法拉第电磁感应定律内容：内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿电路中的感应电动势的大小，跟穿 过这一电路的磁通量的变化率成正比过这一电路的磁通量的变化率成正比。若有若有n n匝线圈，则相当于有匝线圈，则相当于有n n个电源串联，总电动势为：个电源串联，总电动势为：注意：公式中注意：公式中应取绝对值应取绝对值, ,不涉及正负不涉及正负. .方法一：磁通量的变化是由于面积和磁感应强度间的角度变化方法一：磁通量的变化是由于面积和磁感应强度间的角度变化引起的，根据定义求：引起的，根据定义求：2 21
12、 1。方法二：磁通量的变化是由磁场变化引起的：方法二：磁通量的变化是由磁场变化引起的：B BS S。方法三：磁通量的变化是由面积变化引起的，方法三：磁通量的变化是由面积变化引起的，B BS S。知识复习二知识复习二导体做切割磁感线运动感应电动势计算导体做切割磁感线运动感应电动势计算ab Gabvom E=BLV(B,L,V两两垂直两两垂直)若导体斜切磁感线若导体斜切磁感线（为为v v与与B B夹角）夹角） 说明：说明：1 1、导线的长度、导线的长度L L应为有效长度应为有效长度2 2、导线运动方向和磁感线平行时，、导线运动方向和磁感线平行时，E=0E=03 3、速度、速度V V为平均值（瞬时值
13、），为平均值（瞬时值），E E就为平均值就为平均值（瞬时值）（瞬时值）基础训练基础训练 练习练习3.3.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势动势 一定越大一定越大B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一势一 定越大定越大C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大电动势一定越大D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大电动势越大D练习4 4、在在赤赤道
14、道正正上上方方，有有一一导体体棒棒东西西放放置置，放手后放手后让其自由下落，下列其自由下落，下列说法正确的是法正确的是( () )A A东端端电势高高 B B西端西端电势高高C C中点中点电势高高 D D各点各点电势一一样答案：答案：A A解解析析：地地磁磁场场的的磁磁感感线线由由南南向向北北，放放手手后后导导体体棒棒做做自自由由落落体体运运动动，据据右右手手定定则则知知，东东端端为为感感应应电电动势的正极，东端电势高动势的正极，东端电势高. .P=w/t一般表达式一般表达式对应一段一段时间求平均求平均值E=/t一般表达式一般表达式对应一段一段时间求平均求平均值P=FV导出式出式对应瞬瞬时速度
15、速度对应平均速度平均速度求瞬求瞬时值求平均求平均值E=BLV导出式出式对应瞬瞬时速度速度对应平均速度平均速度求瞬求瞬时值求平均求平均值公式的比较公式的比较练习2：全优设计9页，第4题练习练习5、如下图所示、如下图所示,是一个水平放置的导体框架是一个水平放置的导体框架,宽度宽度L=0.50m,接有电阻接有电阻R=0.20,磁感应强度磁感应强度B=0.40T,方向如图所示方向如图所示.今有一导体棒今有一导体棒ab横放在框横放在框架上架上,并能无摩擦的沿框滑动并能无摩擦的沿框滑动,其他部分电阻均不其他部分电阻均不计计,当当ab以以v=4t m/s的速度向右匀加速滑动时的速度向右匀加速滑动时,试试求求
16、: 1)导体棒导体棒ab在在5s内产生的感应电动势的大小内产生的感应电动势的大小 2)导体棒导体棒ab在在5s末产生的感应电动势的大小末产生的感应电动势的大小课堂巩固反馈课堂巩固反馈法拉第电机法拉第电机阅阅P14图图4.3-14 法拉第电机原理图法拉第电机原理图如下图所示，铜杆如下图所示，铜杆Oa长为长为L, , 在垂直于匀强磁场在垂直于匀强磁场的平面上绕的平面上绕O点以角速度点以角速度匀速转动，磁场的磁匀速转动，磁场的磁感应强度为感应强度为B，求杆，求杆Oa两端的电势差两端的电势差, ,并分析并分析O、a两点电势的高低。两点电势的高低。aOa讨论与交流讨论与交流UOUa解析：解析： Oa两两
17、端端电电势势差差等等于于金金属属棒棒切切割割磁磁感感线线产产生生的的电电动动势势（因因为为没没有有外外电电路路），所所以以只只要求出电动势即可要求出电动势即可棒上各处速率不等，不能直接用棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求，来求，但棒上各点的速度但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此与半径成正比，因此可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公式计算：式计算：如图，铜盘的半径为如图，铜盘的半径为 R，角速度为角速度为 。可可视为无数铜棒一端在圆心，另一端在圆周视为无数铜棒一端在圆心，另一端在圆周上，即为并联，因此其电动势类似于一根上，即为并联，因此其电
18、动势类似于一根铜棒绕其一端旋转产生的电动势。铜棒绕其一端旋转产生的电动势。法拉第电机原理：法拉第电机原理：在法拉第电机中，产生感应电动势的那部在法拉第电机中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，如果它与用电器连接分导体相当于电源，如果它与用电器连接就组成了闭合电路，在电源内部，感应电就组成了闭合电路，在电源内部，感应电流方向是从电源的负极流向正极；在外电流方向是从电源的负极流向正极；在外电路中，电流从电源的正极经用电器流向电路中，电流从电源的正极经用电器流向电源的负极。源的负极。练习：如图中半径为练习：如图中半径为r r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场磁场B B中
19、中, ,绕绕O O轴以角速度轴以角速度沿逆时针方向匀速转动沿逆时针方向匀速转动, ,则则通过电阻通过电阻R R的电流的大小和方向是（金属圆盘的电阻不的电流的大小和方向是（金属圆盘的电阻不计）计） （ ）A.A.由由c c到到d,I=Brd,I=Br2 2 /R/R B. B.由由d d到到c,I=Brc,I=Br2 2 /R/RC.C.由由c c到到d,I=Brd,I=Br2 2 / /（2R2R） D. D.由由d d到到c,I=Brc,I=Br2 2 / /（2R2R）答案答案 D D发电机是把机械能转化为电能的装置，而电动机是把电能转化为机械能的装置，例如初中学过的直流电动机由于电动机转
20、动时，线圈要切割磁感线，也会产生感应电动势，这个电动势总是要削弱电源电动势的作用，我们把这个电动势称为反电动势【例【例2 2】一个匝数为】一个匝数为100100、面积为、面积为10cm10cm2 2的线圈的线圈垂直磁场放置，在垂直磁场放置，在0.5s0.5s内穿过它的磁场从内穿过它的磁场从1T1T增加到增加到9T9T。求线圈中的感应电动势。求线圈中的感应电动势。 解：由电磁感应定律可得解：由电磁感应定律可得E=nE=n/t/t 由由 联立可得联立可得E=n E=n /t/t 代入数值可得代入数值可得. . 练习练习6 6、在磁感应强度随时间变化的磁场、在磁感应强度随时间变化的磁场中，垂直磁场放
21、置一个面积为中，垂直磁场放置一个面积为0.1 m0.1 m2 2的圆的圆环。在环。在0.2 s0.2 s内磁场的磁感应强度由内磁场的磁感应强度由0 0增大增大到到0.30.3特，求圆环中的平均感应电动势。特，求圆环中的平均感应电动势。解：已知解：已知t0.2 s原磁通量原磁通量=B1S=0 现磁通量现磁通量=B2S=0.03 0.03 由电磁感应定律可得由电磁感应定律可得E=n/t代如数值可得代如数值可得0.15(2010(2010绵阳阳南南山山中中学学高高二二期期中中) )在在如如图甲甲所所示示的的电路路中中，螺螺线管管匝匝数数n n15001500匝匝，横横截截面面积S S20 20 cm
22、cm2 2. .螺螺线管管导线电阻阻r r1.0 1.0 ，R R1 14.0 4.0 ，R R2 25.0 5.0 ，C C30F.30F.在在一一段段时间内内，穿穿过螺螺线管管的的磁磁场的的磁磁感感应强强度度B B按按如如图乙乙所所示示的的规律律变化化，则电容容器器上上极极板板带_电，电容容器器的的带电量量为_C._C.答案：答案：负，1.8101.8105 5解析：解析：因磁因磁场在增在增强强，由楞次定律可推知，由楞次定律可推知电容器上极板容器上极板带负电，由法拉第，由法拉第电磁感磁感应定律得：定律得：解析：解析：磁通量的磁通量的变化是由于面化是由于面积变化引起化引起的，关的，关键是算出
23、面是算出面积变化，再由化，再由B BS S，算出磁通量，算出磁通量变化量化量【例例3 3】如如图，金金属属三三角角形形导轨CODCOD上上放放有有一一根根金金属属棒棒MNMN，拉拉动MNMN，使使它它以以速速度度v v向向右右匀匀速速平平动若若导轨和和金金属属棒棒都都是是粗粗细相相同同的的均均匀匀导体体，电阻阻率相同，率相同，则在在MNMN运运动过程中程中闭合合电路的路的( () )A A感感应电动势保持不保持不变B B感感应电流逐流逐渐增大增大C C感感应电动势逐逐渐增大增大D D感感应电流保持不流保持不变解析：设MN从O点开始运动，则ONvt，MNvttan.答案：答案：CD(2010(2
24、010长春春外外国国语学学校校高高二二检测) )一一根根导体体棒棒abab在在水水平平方方向向的的匀匀强强磁磁场中中自自由由下下落落，并并始始终保保持持水水平平方方向向且且与与磁磁场方方向向垂垂直直如如图所示，所示，则有有( () )A AU Uabab0 0B BU Ua a U Ub b，U Uabab保持不保持不变C CU Ua a U Ub b，U Uabab越来越大越来越大D DU Ua a U Ua a，由由U UababE EBlvBlv及及棒棒自自由由下下落落时时v v越越来来越越大大，可可知知U Uabab越越来越大，来越大，D D项正确项正确. .【例例4】把把总电阻阻为2
25、R2R的的均均匀匀电阻阻丝焊接接成成一一半半径径为a a的的圆环，水水平平固固定定在在竖直直向向下下的的磁磁感感应强强度度为B B的的匀匀强强磁磁场中中，如如下下图所所示示，一一长度度为2a2a，电阻阻等等于于R R，粗粗细均均匀匀的的金金属属棒棒MNMN放放在在圆环上上，它它与与圆环始始终保保持持良良好好的的电接触，当金属棒以恒定速度接触，当金属棒以恒定速度v v向右移向右移动经过环心心O O时，求：，求： (1) (1)棒两端的棒两端的电压U UMNMN. . (2) (2)在在圆环和金属棒上消耗的和金属棒上消耗的总热功率功率解解析析：(1)(1)把把切切割割磁磁感感线的的金金属属棒棒看看
26、成成一一个个具具有有内内阻阻为R R，电动势为E E的的电源源，两两个个半半圆环看看成成两两个个并并联电阻阻，画画出出等等效效电路路如如图所示所示等效等效电源源电动势为E EBlvBlv2 2BavBav点点评：此：此类问题与直流与直流电路相路相联系，解系，解这类问题时应该画出等效画出等效电路路图，把，把电磁感磁感应转化化为电路路问题，再根据直流，再根据直流电路知路知识进行求解行求解如如图所所示示，在在磁磁感感应强强度度为B B的的匀匀强强磁磁场中中，设导体体棒棒OaOa可可以以以以点点O O为中中心心转动，而而另另一一端端a a刚好好搭搭在在光光滑滑的的半半圆形形金金属属导轨上上，OaOa长
27、为l且且以以角角速速度度匀匀速速转动，在在ObOb间接接入入一阻一阻值为R R的的电阻，不阻，不计其他其他电阻阻试求求(1)(1)OaOa中中产生的感生的感应电动势；(2)(2)流流过R R上的上的电流；流；(3)(3)所需外力的功率所需外力的功率【例【例5 5】如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长】如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L L为为1m1m、质量、质量m m为为0.1kg0.1kg的导体棒的导体棒MNMN上升，导体棒的电阻上升，导体棒的电阻R R为为11，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B B为为1T1T的匀强磁场中，磁场方向
28、与框架平面垂直。当导体棒的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。当导体棒上升上升h h =3.8m=3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为量为2J2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为为7V7V、1A1A，电动机内阻，电动机内阻r r为为11，不计框架电阻及一切摩，不计框架电阻及一切摩擦，求：擦，求：（1 1）棒能达到的稳定速度；）棒能达到的稳定速度；（2 2）棒从静止至达到稳定）棒从静止至达到稳定 速度所需要的时间。速度所需要的时间。【例【例6 6】如图甲所示，两根足够长的直金属导轨】如图甲所示，
29、两根足够长的直金属导轨MNMN、PQPQ平行放置在平行放置在倾角为倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为的绝缘斜面上，两导轨间距为L0L0、M M、P P两点间接有阻值为两点间接有阻值为R R的电阻。一根质量为的电阻。一根质量为m m的均匀直金属杆的均匀直金属杆abab放在两导轨上，并与导轨放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为垂直。整套装置处于磁感应强度为B B的匀强磁场中，磁场方向垂直的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让abab杆沿导轨由静止开始杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。下滑，
30、导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1 1）由）由b b向向a a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出abab杆下杆下滑过程中某时刻的受力示意图；滑过程中某时刻的受力示意图；（2 2）在加速下滑过程中，当）在加速下滑过程中，当abab杆的速度大小为杆的速度大小为v v时，求此时时，求此时abab杆中杆中的电流及其加速度的大小；的电流及其加速度的大小；（3 3）求在下滑过程中，）求在下滑过程中，abab杆可以达到的速度最大值。杆可以达到的速度最大值。 题型4 电磁感应中的力学问题 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定
31、线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时，下图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()答案：答案：A由于受地球信风带和盛西风带的影响，在海洋中形成一种河流称为海流由于受地球信风带和盛西风带的影响，在海洋中形成一种河流称为海流海流中蕴藏着巨大的动力资源据统计，世界大洋中所有海流的发电能力海流中蕴藏着巨大的动力资源据统计，世界大洋中所有海流的发电能力达达109kW.109kW.早在早在1919世纪，法拉第就曾设想，利用磁场使海流发电因为海水世纪，法拉第就曾设想，利用磁场使海流发电因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流做定向运动，如果有足够的磁场中含有
32、大量的带电离子，这些离子随海流做定向运动，如果有足够的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转，便有可能发出电来目前，日本的一能使这些带电离子向相反方向偏转，便有可能发出电来目前，日本的一些科学家将计划利用海流建造一座容量为些科学家将计划利用海流建造一座容量为1500kW1500kW的磁流体发电机如图所的磁流体发电机如图所示为一磁流体发电机的原理示意图，上、下两块金属板示为一磁流体发电机的原理示意图，上、下两块金属板MNMN水平放置浸没在水平放置浸没在海水里，金属板面积均为海水里，金属板面积均为S S1103m21103m2，板间相距，板间相距d d100m100m，海水的电阻率，海水的电阻率2.5m2.5m，在金属板之间加一匀强磁场，磁感应强度，在金属板之间加一匀强磁场，磁感应强度B B0.1T0.1T，方向由，方向由南向北，海水从东向西以速度南向北，海水从东向西以速度v v5m/s5m/s流过两金属板之间，将在两板之间形流过两金属板之间，将在两板之间形成电势差求：成电势差求： (1)由金属板和海水流动所构成的电源的电动势由金属板和海水流动所构成的电源的电动势E及其内电阻及其内电阻r各为多少？各为多少？(2)若用此发电装置给一电阻为若用此发电装置给一电阻为20的航标灯供电，则在的航标灯供电，则在8h内航标灯所消耗内航标灯所消耗的电能为多少？的电能为多少？
