Question

磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能．如圖是磁流體發(fā)電機(jī)的裝置：A、B組成一對平行電極，兩極間距為d，內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)持續(xù)將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒，而整體呈中性）垂直噴射入磁場，每個(gè)離子的速度為v，電量大小為q，兩極之間的等效內(nèi)阻為r，穩(wěn)定時(shí)，磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢E=

Bdv

，設(shè)外電路電阻為R，則R上消耗的功率P=

B2v2R

(R+r)2

．

Answer 1

分析：根據(jù)左手定則判斷板的極性，離子在運(yùn)動過程中同時(shí)受電場力和洛倫茲力，二力平衡時(shí)兩板間的電壓穩(wěn)定．

解答：解：由左手定則知正電荷運(yùn)動的方向向里，掌心向左，所以正離子向下偏轉(zhuǎn)，兩板間電壓穩(wěn)定時(shí)滿足：qvB=q

E

d

，所以E=Bdv，則發(fā)電機(jī)的電動勢E=Bdv，
回路中的電流：I=

E

R+r

，R上消耗的功率：P=I2R=

B2v2R

(R+r)2

故答案為：Bdv；

B2v2R

(R+r)2

點(diǎn)評：本題考查了磁流體發(fā)電機(jī)的工作原理，要會分析電源的極性和兩板間電壓大小的影響因素．