網(wǎng)上有資料顯示，至2006年5月份，美國(guó)磁流體發(fā)電機(jī)的容量已超過(guò)32 000千瓦，我國(guó)也已研制出幾臺(tái)不同形式的磁流體發(fā)電機(jī).磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù),它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化成電能,右圖是它的示意圖.平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量的正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場(chǎng),A、B兩板間便產(chǎn)生電壓.如果把A、B和用電器連接,A、B就是直流電源的兩個(gè)電極,就能對(duì)用電器供電.

磁流體發(fā)電
(1)圖中A、B兩板哪一個(gè)是發(fā)電機(jī)的正極?
(2)若A、B兩板相距為d,板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場(chǎng),該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)是多大?
（1）B板（2）Bdv
(1)由左手定則知,正離子受洛倫茲力的方向向下,向B板偏轉(zhuǎn),負(fù)離子受洛倫茲力的方向向上,向A板偏轉(zhuǎn),故B板是發(fā)電機(jī)的正極.
(2)當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí),正、負(fù)離子在洛倫茲力的作用下分別積累在B板和A板上,在A、B之間形成豎直向上的電場(chǎng),電荷積累越多,兩板電壓越大,場(chǎng)強(qiáng)也越大,直到qE=qvB時(shí),即E=vB時(shí),等離子體做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)兩極板之間的電壓U=Ed=Bdv,這就是該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，相距d平行放置的金屬板a、b，兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，等離子體(大量的等量正離子和負(fù)離子)的速度v沿水平方向射入兩板間．若等離子從兩板右邊入射，則a、b兩板中     板的電勢(shì)較高．a(chǎn)、b兩板間可達(dá)到的穩(wěn)定電勢(shì)差U＝        ．
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過(guò)對(duì)稱的半圓支路匯合于B點(diǎn)，在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為                           (   ).
A．最大，垂直紙面向外
B．最大，垂直紙而向里
C．零
D．無(wú)法確

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

振弦型頻率傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由鋼弦和永磁鐵兩部分組成，鋼弦上端用固定夾塊夾緊，下端的夾塊與一膜片相連接，當(dāng)弦上的張力越大時(shí)，弦的固有頻率越大．這種裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化．下列說(shuō)法正確的是
A．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí)，a端電勢(shì)高
B．當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時(shí)，b端電勢(shì)高
C．膜上的壓力較小時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高
D．膜上的壓力較大時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率高

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（24分）如圖(a)所示，水平放置的平行金屬板A和B間的距離為d，極長(zhǎng)，B板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K，NM與水平擋板NP成60°角，K與N間的距離�，F(xiàn)有質(zhì)量為m帶正電且電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板方向OO＇的速度v0不斷射入，不計(jì)粒子所受的重力。
（1）若在A、B板上加一恒定電壓U=U0，則要使粒子穿過(guò)金屬板后恰好打到小孔K，求U0的大小。
（2）若在A、B板上加上如圖（b）所示的電壓，電壓為正表示A板比B板的電勢(shì)高，其中，且粒子只在0~時(shí)間內(nèi)入射，則能打到小孔K的粒子在何時(shí)從O點(diǎn)射入？
（3）在NM和NP兩檔板所夾的某一區(qū)域存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使?jié)M足條件（2）從小孔K飛入的粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打到水平擋板NP上（之前與擋板沒(méi)有碰撞），求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

下列說(shuō)法正確的是（   ）
A．所有電荷在磁場(chǎng)中都要受到磁場(chǎng)力
B．一切運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中都要受到磁場(chǎng)力
C．只有電荷的速度方向和磁場(chǎng)方向不在一條直線上時(shí)，才受到磁場(chǎng)力
D．當(dāng)電荷的速度方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，所受磁場(chǎng)力最大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖15-2-12所示，導(dǎo)線ab固定，導(dǎo)線cd與ab垂直且與ab相距一小段距離，cd可以自由移動(dòng)，試分析cd的運(yùn)動(dòng)情況.

圖15-2-12

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

(2000年理科綜合)如圖16－109所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I和B的關(guān)系為U＝K·IB/d，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)．橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差．設(shè)電流I是電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e，回答下列問(wèn)題：
(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)________下側(cè)面A′的電勢(shì)(填高于、低于或等于)．
(2)電子所受洛侖茲力的大小為_(kāi)_______．
(3)當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為_(kāi)_______．
(4)由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為K＝1/ne，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外．O是MN上的一點(diǎn)，從O點(diǎn)可以向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子，粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度可在紙面內(nèi)各個(gè)方向．已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的P點(diǎn)相遇，P到O的距離為L(zhǎng)．不計(jì)重力及粒子間的相互作用．求：
(1)所考察的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑；
(2)這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔。
 

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