Question

由于受地球信風(fēng)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，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，因為海水中含有大量的帶電離子，這些離子隨海流作定向運(yùn)動，如果有足夠強(qiáng)的磁場能使這些正負(fù)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，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？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)由左手定則可判斷N板的電勢較高． 　　(2)E＝Bdv＝0.1×100×5＝50V． 　　r＝ρ＝0.25×＝0.025Ω 　　(3)W＝Rt＝×20×8×3600 　　　�。�3.6×106J．