Question

（2005?鹽城三模）磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，橫截面為矩形的管道長(zhǎng)為l，寬為a，高為b，上下兩個(gè)側(cè)面為絕緣體，相距為a的兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體，此兩導(dǎo)體側(cè)面與一負(fù)載電阻R_L相聯(lián)，整個(gè)管道放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于上下側(cè)面向上．現(xiàn)在電離氣體（正、負(fù)帶電粒子）持續(xù)穩(wěn)定地流經(jīng)管道，為使問題簡(jiǎn)化，設(shè)橫截面上各點(diǎn)流速相同．已知電離氣體所受的摩擦阻力與流速成正比；且無論有無磁場(chǎng)存在，都維持管兩端電離氣體壓強(qiáng)差為p，設(shè)無磁場(chǎng)存在時(shí)電離氣體流速為V₀，求有磁場(chǎng)存在時(shí)此磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)大�。�已知電離氣體的平均電阻率為ρ．

Answer 1

分析：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，E=Blv，外電路閉合后，根據(jù)歐姆定律、電阻定律結(jié)合平衡條件進(jìn)行求解．

解答：解：根據(jù)平衡有：pab=kv₀
電源內(nèi)阻：r=ρ

a

bl

電源電動(dòng)勢(shì)：E=Bav
根據(jù)閉合電路歐姆定律得，I=

Bav

r+RL

．
BIa+kv=pab
解得E=

pBav0(blRL+pa)

B2alv0+blRLp+ρa(bǔ)p

．
答：有磁場(chǎng)存在時(shí)此磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)大小E=

pBav0(blRL+pa)

B2alv0+blRLp+ρa(bǔ)p

．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了電阻定律、閉合電路歐姆定律、切割產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)公式，以及共點(diǎn)力平衡等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，需加強(qiáng)訓(xùn)練．