解答题 适中0.65 引用9 组卷791
磁流体发电具有结构简单、启动快捷、环保且无需转动机械等优势。如图所示,是正处于研究阶段的磁流体发电机的简易横型图,其发电通道是一个长方体空腔,长、高、宽分别为l、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,这两个电极通过开关与阻值为R的某种金属直导体
连成闭合电路,整个发电通道处于匀强磁场(磁场方向垂直由长l和高a组成的平面向里)中,磁感应强度的大小为B。高温等离子体保持以不变的速率v水平向右通过发电通道,发电机的等效内阻为r,忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素.当开关闭合后,整个闭合电路中就会产生恒定的电流。
(1)求开关S闭合后,该磁流体发电机的电极间的电压U;
(2)要使等离子体以不变的速率v通过发电通道,必须有推动等离子体在发电通道内前进的作用力.如果不计其他损耗,这个推力的功率
,就应该等于该发电机的总功率
,请证明这个结论;
(3)若以该金属直导体
为研究对象,由于电场的作用,金属导体中自由电子定向运动的速率增加,但运动过程中会与导体内几乎不动的离子碰撞从而减速,因此自由电子定向运动的平均速率不随时间变化。设该金属导体的横截面积为S,电阻率为
,电子在金属导体中可认为均匀分布,每个电子的电荷量为e,求金属导体中每个电子所受平均阻力f大小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/16/2895560353382400/2895864959533056/STEM/010b68dc-d065-47e9-a646-2e4588237039.png?resizew=293)
(1)求开关S闭合后,该磁流体发电机的电极间的电压U;
(2)要使等离子体以不变的速率v通过发电通道,必须有推动等离子体在发电通道内前进的作用力.如果不计其他损耗,这个推力的功率
(3)若以该金属直导体
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/16/2895560353382400/2895864959533056/STEM/010b68dc-d065-47e9-a646-2e4588237039.png?resizew=293)
16-17高三上·北京朝阳·期末
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磁流体发电具有结构简单、启动快捷、环保等优势。磁流体发电机的简易模型图如图所示,其发电通道是一个长方体空腔,长、高、宽分别为L、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,这两个电极通过开关与阻值为R的金属导体MN连成闭合电路,整个发电通道处于如图所示方向的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向垂直前后侧面。高温等离子体均以速率v水平向右喷入发电通道内,发电机的等效内阻为r,忽略等离子体的重力,相互作用力及其他因素。以下说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/22/2963476649172992/2964253428686848/STEM/6b5f4b5b-5bbf-401f-ad71-632b1279985b.png?resizew=276)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/22/2963476649172992/2964253428686848/STEM/6b5f4b5b-5bbf-401f-ad71-632b1279985b.png?resizew=276)
A.磁流体发电机不是利用电磁感应原理工作的 |
B.开关闭合后,磁流体发电机上下两端的电压为 |
C.从能量转化的角度来看,发电机是将等离子体的动能转化为电能 |
D.开关闭合后,R上消耗的功率为 |
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