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【題目】磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式,圖1和圖2是其工作原理示意圖。圖1中的長(zhǎng)方體是發(fā)電導(dǎo)管,其中空部分的長(zhǎng)、高、寬分別為,前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體,上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極,這兩個(gè)電極與負(fù)載電阻相連。整個(gè)發(fā)電導(dǎo)管處于圖2中磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖所示.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫、高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動(dòng),并通過專用管道導(dǎo)出。由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場(chǎng)作用,產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場(chǎng)有無(wú)而不同。設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速處處相同,且不存在磁場(chǎng)時(shí)電離氣體流速為,電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比,發(fā)電導(dǎo)管兩端的電離氣體壓強(qiáng)差維持恒定,求:

1)不存在磁場(chǎng)時(shí)電離氣體所受的摩擦阻力F多大;

2)磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E的大小;

3)磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P

【答案】1(2)(3)

【解析】

1)不存在磁場(chǎng)時(shí),由力的平衡得

2)設(shè)磁場(chǎng)存在時(shí)的氣體流速為,則磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E=Bav

回路中的電流

電流I受到的安培力

設(shè)為存在磁場(chǎng)時(shí)的摩擦阻力,依題意

存在磁場(chǎng)時(shí),由力的平衡得

根據(jù)上述各式解得

3)磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率

由能量守恒定律得

思路由題,運(yùn)動(dòng)的電離氣體,受到磁場(chǎng)的作用,將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí),外電阻消耗的電功率最大,根據(jù)電阻定律求出此時(shí)的內(nèi)阻,代入求出消耗電功率的最值.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,U型玻璃細(xì)管豎直放置,水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通,各部分細(xì)管內(nèi)徑相同.U型管左管上端封有長(zhǎng)20cm的理想氣體B,右管上端開口并與大氣相通,此時(shí)U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平,水銀面距U型玻璃管底部為25cm.水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長(zhǎng)度10cm的理想氣體A.已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg,忽略環(huán)境溫度的變化.現(xiàn)將活塞緩慢向左拉,使氣體B的氣柱長(zhǎng)度為25cm,求:

①左右管中水銀面的高度差是多大?

②理想氣體A的氣柱長(zhǎng)度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是________

A. 溫度越高,分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

B. 物體的溫度越高,所有分子的動(dòng)能都一定越大

C. 分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小

D. 一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高

E. 如果物體從外界吸收了熱量,則物體的內(nèi)能一定增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為兩電源的圖象,則下列說(shuō)法正確的是

A. 電源①的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均比電源②小

B. 當(dāng)外接相同的電阻時(shí),兩電源的輸出功率可能相等

C. 當(dāng)外接同樣的電阻時(shí),兩電源的效率可能相等

D. 不論外接多大的相同電阻,電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣斜面,斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下。已知在金屬塊滑下的過程中動(dòng)能增加了12J,金屬塊克服摩擦力做功8J,重力做功24J,則以下判斷正確的是

A. 金屬塊帶正電荷B. 金屬塊的機(jī)械能減少12J

C. 金屬塊克服電場(chǎng)力做功8JD. 金屬塊的電勢(shì)能減少4J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2 kgAB兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng),彈簧處于原長(zhǎng),質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.BC碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng).在以后的運(yùn)動(dòng)中.求:

(1)當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),物體A的速度多大?

(2)彈性勢(shì)能的最大值是多大?

(3)A的速度有可能向左嗎?為什么?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,矩形線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有向上的恒定電流I。當(dāng)矩形線框從長(zhǎng)直導(dǎo)線的右側(cè)運(yùn)動(dòng)到左側(cè)的過程中線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋?/span>

A. dcba,后一直abcdB. dcba,再abcd,后dcba

C. abcd,后一直dcbaD. abcd,再dcba,后abcd

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【題目】一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核,衰變方程為.下列說(shuō)法正確的是(

A. 衰變后釷核的動(dòng)能等于粒子的動(dòng)能

B. 衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量大小

C. 鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間

D. 衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2019年“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功著陸在月球背面。如圖,為給“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器登陸月球背面提供通信支持,“鵲橋號(hào)”衛(wèi)星繞地月拉格朗日L2點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知在地月拉格朗日點(diǎn)L1L2,衛(wèi)星受地球和月球引力的合力作用,能隨月球同步繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。則

A. 衛(wèi)星在L1點(diǎn)的角速度比在L2點(diǎn)的大

B. 衛(wèi)星在L1點(diǎn)的線速度比在L2點(diǎn)的小

C. 衛(wèi)星在L1點(diǎn)的向心加速度比在L2點(diǎn)的小

D. 同一衛(wèi)星L1L2點(diǎn)受地球和月球引力的合力相等

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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