【題目】目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)——磁流體發(fā)電機(jī)，它電的原理圖如圖所示，設(shè)想在相距d的兩平行金屬板間加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板通過(guò)開(kāi)關(guān)和燈泡相連，將氣體加熱電離后，由于正、負(fù)離子一樣多，且?guī)щ姾闪烤鶠?/span>q，因而稱(chēng)為等離子體，將其以速度v噴入甲，乙兩板之間，這時(shí)甲、乙兩板就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓.這就是磁流體發(fā)電機(jī)的原理，它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能.試問(wèn)：

（1）圖中哪個(gè)極板是發(fā)電機(jī)的正極?

（2）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為多大?

（3）設(shè)噴入兩極板間的離子流每立方米中有n個(gè)負(fù)電荷， 離子流的橫截面積為S，則發(fā)電機(jī)的最大功率為多大?

【答案】（1）甲板 （2） （3）

【解析】

(1)等離子體從左側(cè)射入磁場(chǎng),正離子受到向上的洛倫茲力的作用而偏向甲板,使甲板上積累正電荷，乙板上積累相應(yīng)的負(fù)電荷,甲、乙兩板成為電源的正、負(fù)兩極，甲板是發(fā)電機(jī)的正極；

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，甲、乙兩極間的電壓即為電源的電動(dòng)勢(shì),穩(wěn)定時(shí)，甲、乙兩板積累的電荷不再增加，此時(shí)的等離子體所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力恰好平衡，則有

得電源的電動(dòng)勢(shì)為

(3)理想狀態(tài)下,噴入兩極板間的離子流全部流向兩極板,這時(shí)電源達(dá)到最大功率,此時(shí),電路中的最大電流為

式中為在時(shí)間內(nèi)噴入兩極板間的正、負(fù)離子數(shù)的總和，即

所以發(fā)電機(jī)的最大功率為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓心為O的四分之一圓弧形接收屏，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個(gè)裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于直線(xiàn)�，F(xiàn)將一帶正電小球以大小為的初速度從A點(diǎn)沿方向射出，其初動(dòng)能為，小球恰好垂直打到圓弧上的C點(diǎn)。已知，取A點(diǎn)電勢(shì)。

(1)求小球在C點(diǎn)的電勢(shì)能；

(2)若過(guò)C點(diǎn)作的垂線(xiàn)交于P點(diǎn)，試通過(guò)計(jì)算推導(dǎo)，證明O點(diǎn)恰好是的中點(diǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí)，測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢(shì)比下表面的低。由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為

A.，負(fù)B.，正

C.，負(fù)D.，正

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】目前有一種磁強(qiáng)計(jì)，用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示，電路有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為d、高為h的長(zhǎng)方形，放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體中通有水平向右、大小為I的恒定電流兩電極M、N分別與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為、，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度

B.增大h時(shí)，電勢(shì)差U增大

C.電子定向移動(dòng)的方向水平向左，

D.電子定向移動(dòng)速率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，男同學(xué)站立不動(dòng)吹口哨，一位女同學(xué)坐在秋千上來(lái)回?cái)[動(dòng)，下列關(guān)于女同學(xué)的感受的說(shuō)法正確的是(　　)

A．女同學(xué)從A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高

B．女同學(xué)從E向D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變高

C．女同學(xué)在C點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺(jué)哨聲音調(diào)不變

D．女同學(xué)在C點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，她感覺(jué)哨聲音調(diào)變低

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線(xiàn)．則(　　)

A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B.在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)

C.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率

D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線(xiàn)a首先消失

E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的I﹣U特性曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)器材．

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，選取合適的電表量程，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖甲中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整__．

（2）開(kāi)關(guān)S閉合之前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于__端（選填“A”、“B”或“A、B中間”）

（3）某同學(xué)根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖丙中畫(huà)出小燈泡的I﹣U特性曲線(xiàn)．由圖可知當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1.2 V時(shí)的功率為__W．

（4）根據(jù)圖丙可知，隨電壓的升高，小燈泡的電阻__，（填“變大”或“變小”），原因是__．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支架座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對(duì)值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬(wàn)有引力F引和庫(kù)侖力F庫(kù)的表達(dá)式正確的是(　　)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)譜儀可以測(cè)定有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有一種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖所示，有機(jī)物的氣體分子從樣品室注入離子化室，在高能電子作用下，樣品氣體分子離子化或碎裂成離子。若離子化后的離子帶正電，初速度為零，此后經(jīng)過(guò)高壓電源區(qū)、圓形磁場(chǎng)室（內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)）、真空管，最后打在記錄儀上，通過(guò)處理就可以得到離子比荷（）進(jìn)而推測(cè)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)。已知高壓電源的電壓為U，圓形磁場(chǎng)區(qū)的半徑為R，真空管與水平面夾角為θ，離子進(jìn)入磁場(chǎng)室時(shí)速度方向指向圓心。則下列說(shuō)法正確的是

A. 高壓電源A端應(yīng)接電源的正極

B. 磁場(chǎng)室的磁場(chǎng)方向必須垂直紙面向里

C. 若離子化后的兩同位素X1、X2（X1質(zhì)量大于X2質(zhì)量）同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)室后，出現(xiàn)圖中的軌跡Ⅰ和Ⅱ，則軌跡Ⅰ一定對(duì)應(yīng)X1

D. 若磁場(chǎng)室內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)記錄儀接收到一個(gè)明顯的信號(hào)時(shí)，與該信號(hào)對(duì)應(yīng)的離子比荷為

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