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目前我國正在研制一種新型發(fā)電機,叫做磁流體發(fā)電機。如圖所示是它的原理圖。將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和負電的微粒,但從總體來說呈中性)以水平速度v通過兩水平放置的平行金屬板的空間,空間存在磁感應強度為B的勻強磁場,這時金屬板就會聚集電荷,形成電壓。設金屬板長度為a,寬度為b,兩板間距為d,并且有電阻R接在兩板間。該等離子體充滿板間的空間,其電阻率為ρ,求S閉合后。

(1)通過R的電流;
(2)兩板間的電場強度的大。
(3)為使等離子體以恒定速度v通過磁場,必須使通道兩端保持一定的壓強差,壓強差Δp為多大?
(1)I= (2)E=
(3)Δp=
(1)將導電流體等效成長為d的導體,以速度v切割磁感線,故發(fā)電機的電動勢
E1="Bdv                                  " ①
內阻r=ρ                           ②
通過R的電流I=                  ③
由①②③聯(lián)立解得I=          ④
(2)兩板間的場強E=                  ⑤
S閉合后兩板間的電壓U="IR              " ⑥
聯(lián)立④⑤⑥解得E=            ⑦
(3)導電流體受的安培力與它受的壓力差相等,即ΔP·bd="Bid " ⑧
聯(lián)立⑥⑧解得Δp=             ⑨
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

所示,“目”字形軌道的每一短邊的長度都等于,只有四根平行的短邊有電阻,阻值都是r,不計其它各邊電阻。使導軌平面與水平面成夾角固定放置,如圖乙所示。一根質量為m的條形磁鐵,其橫截面是邊長為的正方形,磁鐵與導軌間的動摩擦因數(shù)為,磁鐵與導軌間絕緣。假定導軌區(qū)域內的磁場全部集中在磁鐵的端面,并可視為勻強磁場,磁感應強度為B,方向垂直導軌平面。開始時磁鐵端面恰好與正方形3重合,現(xiàn)使其以某一初速度下滑,磁鐵恰能勻速滑過正方形2,直至磁鐵端面恰好與正方形l重合。已知重力加速度為g。求:
(1)上述過程中磁鐵運動經歷的時間;
(2)上述過程中所有電阻消耗的電能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖10所示,一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉動,沿著OO′觀察,線圈沿逆時針方向轉動.已知勻強磁場的磁感應強度為B,線圈匝數(shù)為n,邊長為l,電阻為R,轉動的角速度為ω.則當線圈轉至圖示位置時(  )

圖10
A.線圈中感應電流的方向為abcda
B.線圈中的感應電流為nBl2ωR?
C.穿過線圈的磁通量為0?
D.穿過線圈磁通量的變化率為0?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

水平放置足夠長的光滑平行金屬導軌MN和PQ相距L=0.3 m,接在MP之間的定值電阻R0=0.9 Ω;質量M=80 g、電阻R=0.3 Ω的金屬棒ab靜止在金屬導軌上,ac、cd和ab三段的長度相同、電阻值相等,金屬棒與導軌接觸良好;導軌和連線的電阻不計,整個裝置處在垂直于軌道平面向下的勻強磁場中,磁感應強度B=1 T,俯視如圖。現(xiàn)有一質量為m=20 g的黏性橡皮泥,以向右的水平速度v0=10 m/s擊中cd段的中央,并在極短時間內粘在棒上一起運動。

(1)橡皮泥剛好與金屬棒具有共同速度時,求金屬棒兩端的電勢差Uab;
(2)金屬棒在向右滑動的過程中,當加速度大于等于最大值的1/2時,求電阻R0的電功率P。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12-72所示,兩根很長的光滑的平行導軌相距L,放在水平面內,其左端接有電容器、阻值為R1和R2的電阻,整個裝置放在磁感應強度為B的勻強磁場中,現(xiàn)用大小為F的恒力水平拉棒ab,使它沿垂直棒的方向向右運動,棒ab與導軌的電阻不計.試求:

圖12-72
(1)棒ab運動的最大速度;
(2)若棒達到最大速度以后突然停止,則停止瞬間棒所受安培力的大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖9-3-25所示,在豎直方向的磁感應強度為B的勻強磁場中,金屬框架ABC固定在水平面內,AB與BC間夾角為θ,光滑導體棒DE在框架上從B點開始在外力作用下以速度v向右勻速運動,導體棒與框架足夠長且構成等腰三角形電路.若框架與導體棒單位長度的電阻均為r,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸.下列關于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是( 。

圖9-3-25

圖9-3-26           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的固定的平行金屬桿,導軌間距L,導軌平面與水平夾角θ,整個導軌平面處于一個垂直平面向上的勻強磁場B,PM間有一電阻R,一金屬桿ab質量m,從靜止沿光滑導軌下滑,導軌與金屬桿電阻不計。
(1)    ab桿下滑瞬間的加速度是多大。
(2)    ab哪端電勢高。
(3)    桿的最大速度是多大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根平行的導軌水平放置,左端與一個電容器C相連接,導軌的電阻不計.細金屬棒ab架在導軌上并與導軌接觸良好,空間存在著方向豎直向下的勻強磁場,金屬棒與導軌間的摩擦可以忽略.現(xiàn)給金屬棒ab一個瞬時沖量,使它獲得初速度v0,開始沿導軌向右運動.下面的四個圖象中哪個能定性地表示通過ab棒的電流隨時間變化的規(guī)律?

[
A.
B.
C.
D.
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,固定在水平面上的兩平行金屬導軌MN與PQ相距L=20cm,接在軌道一端的電阻R=0.8Ω,垂直兩軌道放置的金屬棒ab電阻為r=0.4Ω,金屬棒在兩軌道上滑行時所受摩擦力為0.2N,軌道所在處有豎直向下的方向的勻強磁場,磁感強度B=1.2T,當金屬棒ab在平行導軌的恒力F作用下恰好以10m/s速度沿軌道勻速滑行時,求:(不計導軌電阻)

(1)ab棒中產生感應電動勢大小
(2)ab棒所受安培力大小
(3)0.2s內拉力F所做的功

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