目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫作磁流體發(fā)電機，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖表示出了它的發(fā)電原理：將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體來說呈中性)，噴射人磁場，磁場中有兩塊金屬板A，B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓.

(1)說明金屬板上為什么會聚集電荷；

(2)設(shè)磁場為勻強磁場，方向如圖，磁感強度為B，等離子體噴射入磁場時速度為v，方向與磁場方向垂直，極板間距離為d，試求極板間最大電壓Um.

解：(1)等離子體噴射入磁場中，正、負離子將受到洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，正離子逐漸向A板運動而聚集到A板，負離子逐漸向B板運動而聚集到B板上，使A，B板由于帶不同性質(zhì)的電荷而產(chǎn)生電壓.

(2)A，B板分別聚集了正、負電荷之后，將產(chǎn)生一電場，忽略邊緣效應(yīng)，板間電場可視作勻強電場，板上電荷越多，板間電壓越大，板間電場越強，顯然，電場對正、負離子繼續(xù)向A，B板聚集將起阻礙作用，當某個離子進入板間后所受電場力與洛倫茲力相等時，離子將勻速穿過A，B板而不再向A，B板聚集，此時板間電壓最大，設(shè)為Um.考慮某個正離子，設(shè)其電量為q，當它勻速穿過A，B板間時f＝qE；其中f=qvB；E＝Um／d，解得Um＝Bvd.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

目前世界上正在研究的新型發(fā)電機磁流體發(fā)電機的原理如圖11所示．設(shè)想在相距為d，且足夠長的甲、乙兩金屬板間加有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，兩板通過電鍵和燈泡相連，將氣體加熱到使之高度電離．由于正負電荷一樣多，且?guī)щ娏烤鶠閝，故稱為等離子體．將其以速度v噴入甲、乙兩板之間，這時甲、乙兩板就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓，它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能．試問：
（1）圖中哪個極板是發(fā)電機的正極？答：
甲
甲
；
（2）發(fā)電機的電動勢多大？答：
Bdv
Bdv
；
（3）設(shè)噴入兩極間的離子流每立方米有n對一價正負離子，等離子體流的截面積為S，則發(fā)電機的最大功率多大？答：
Bdqsv2
Bdqsv2
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機．右圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體來說呈中性），噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就聚集電荷，兩板間形成一定的電壓，A、B兩板相當于電源的正負極，閉合開關(guān)S后，電阻R上有電流通過．下列說法正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體來說呈中性）噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓．在磁極配置如圖所示的情況下，下列說法中正確的是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，下圖表示它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體上來說呈電中性）噴入磁場，由于等離子體在磁場力的作用下運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，磁場中的兩塊金屬板A和B上就會聚集電荷，從而在兩板間產(chǎn)生電壓．請你判斷：在圖示磁極配置的情況下，金屬板
A
A
（選填“A”或“B”）的電勢較高，通過電阻R的電流方向是
a→b
a→b
（選填“a→b”或“b→a”）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機．如圖表示它的發(fā)電原理：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，而從整體上來說呈中性）沿圖示方向噴入磁場，磁場中有兩塊金屬板A和B，于是金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓．關(guān)于圖中所示的磁流體發(fā)電機，下列判斷正確的是（　�。�
A、A板帶正電B、B板帶負電C、電阻R中電流方向向上D、電阻R中電流方向向下

查看答案和解析>>

同步練習冊答案