由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響,在海洋中形成一種河流稱為海流.海流中蘊(yùn)藏著巨大的動力資源.據(jù)統(tǒng)計(jì),世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109kW.早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想,利用磁場使海流發(fā)電,因?yàn)楹K泻写罅康膸щ婋x子,這些離子隨海流作定向運(yùn)動,如果有足夠強(qiáng)的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn),便有可能發(fā)出電來.目前,日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1500kW的磁流體發(fā)電機(jī).

  如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖,上、下兩塊金屬板M、N水平放置浸沒在海水里,金屬板面積均為S=1×103m2,板間相距d=100m,海水的電阻率ρ=0.25Ω·m.在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向由南向北,海水從東向西以速度v=5m/s流過兩金屬板之間,將在兩板之間形成電勢差,

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),哪塊金屬板的電勢較高?

(2)由金屬板和海水流動所構(gòu)成的電源的電動勢E及其內(nèi)電阻r各為多少?

(3)若用此發(fā)電裝置給一電阻為20Ω的航標(biāo)燈供電,則在8h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少?

答案:
解析:

  解:(1)由左手定則得:N板電勢較高. 、

  (2)當(dāng)海水中流動的帶電離子進(jìn)入磁場后,將在兩板之間形成電勢差,當(dāng)所受到的電場力F與洛侖茲力f相平衡達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)

  即:q=qvB 、凇 (nèi)阻r=ρ 、

  代入有關(guān)數(shù)據(jù)得:

      電動勢 E=50V 、,內(nèi)阻r=0.025Ω 、

  (3)消耗的電能:   W=I2Rt  ⑥ 

      電路中的電流:I= 、

  由④、⑤、⑥、⑦式及代入有關(guān)數(shù)據(jù)得

           W=3.6×106J


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:038

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響,在海洋中形成一種河流稱為海流,海流中蘊(yùn)藏著巨大的動力資源.據(jù)統(tǒng)計(jì),世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109kW.早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想利用磁場使海洋發(fā)電,因?yàn)楹K泻写罅康膸щ婋x子,這些離子隨海流做定向運(yùn)動,如果有足夠強(qiáng)的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn),便有可能發(fā)出電來.目前,日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1500kW的磁流體發(fā)電機(jī).如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖,上、下兩塊金屬板MN水平放置浸沒在海水里,金屬板面積均為S=60m2,板間相距d=120m,海水的電阻率=0.5/m.在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向由南向北,海水從東向西以v=5m/s流過兩金屬板之間,將在兩板之間形成電勢差.

 

 。1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),哪塊金屬板的電勢較高?

 

 。2)由金屬板和海水流動所構(gòu)成的電源的電動勢E及其內(nèi)電阻r各為多少?

 

 。3)若用此發(fā)電裝置給一電阻為29的航標(biāo)燈供電,則在8h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少?

 

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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:038

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響,在海洋中形成一種河流稱為海流,海流中蘊(yùn)藏著巨大的動力資源.據(jù)統(tǒng)計(jì),世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109kW.早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想利用磁場使海洋發(fā)電,因?yàn)楹K泻写罅康膸щ婋x子,這些離子隨海流做定向運(yùn)動,如果有足夠強(qiáng)的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn),便有可能發(fā)出電來.目前,日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1500kW的磁流體發(fā)電機(jī).如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖,上、下兩塊金屬板MN水平放置浸沒在海水里,金屬板面積均為S=60m2,板間相距d=120m,海水的電阻率=0.5/m.在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向由南向北,海水從東向西以v=5m/s流過兩金屬板之間,將在兩板之間形成電勢差.

 

 。1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),哪塊金屬板的電勢較高?

 

  (2)由金屬板和海水流動所構(gòu)成的電源的電動勢E及其內(nèi)電阻r各為多少?

 

  (3)若用此發(fā)電裝置給一電阻為29的航標(biāo)燈供電,則在8h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少?

 

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科目:高中物理 來源:2009年3月帶電粒子在電場磁場中的運(yùn)動新題 題型:038

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響,在海洋中形成一種河流稱為海流.海流中蘊(yùn)藏著巨大的動力資源.據(jù)統(tǒng)計(jì),世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109 kW.早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想,利用磁場使海流發(fā)電,因?yàn)楹K泻写罅康膸щ婋x子,這些離子隨海流做定向運(yùn)動,如果有足夠強(qiáng)的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn),便有可能發(fā)出電來.目前,日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1 500 kW的磁流體發(fā)電機(jī).如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖,上、下兩塊金屬板MN水平放置浸沒在海水里,金屬板面積均為S=l×102 m2,板間相距d=100 m海水的電阻率ρ=0.25 Ω·m在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1 T,方向由南向北,海水從東向西以速度v=5 m/s流過兩金屬板之間,將在兩板之間形成電勢差.

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),哪塊金屬板的電勢較高?

(2)由金屬板和海水流動所構(gòu)成的電源的電動勢E及其內(nèi)電阻r各為多少?

(3)若用此發(fā)電裝置給一電阻為20 Ω的航標(biāo)燈供電,則在8 h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響,在海洋中形成一種河流稱為海流。海流中蘊(yùn)藏著巨大的動力資源。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109 kW。早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想,利用磁場使海流發(fā)電,因?yàn)楹K泻写罅康膸щ婋x子,這些離子隨海流做定向運(yùn)動,如果有足夠強(qiáng)的磁場能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn),便有可能發(fā)出電來。目前,日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1 500 kW的磁流體發(fā)電機(jī)。如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖,上、下兩塊金屬板MN水平放置浸沒在海水里,金屬板面積均為S=l×102m2,板間相距d=100 m海水的電阻率ρ=0.25 Ω·m在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向由南向北,海水從東向西以速度v=5 m/s流過兩金屬板之間,將在兩板之間形成電勢差。

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),哪塊金屬板的電勢較高?

(2)由金屬板和海水流動所構(gòu)成的電源的電動勢E及其內(nèi)電阻r各為多少?

(3)若用此發(fā)電裝置給一電阻為20 Ω的航標(biāo)燈供電,則在8 h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少?

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