组卷网 > 知识点选题 > 磁流体发电机的相关计算
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 7 道试题
1 . 霍尔效应原理如图所示,在两平行金属板间存在磁感应强度为B,垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子以速度v水平进入磁场区域后由于洛伦兹力的作用将向金属板运动并积累在板上,使两板间形成电场,达到稳定后两板间的电荷受力平衡,沿水平方向运动形成稳定的电流,两板间出现确定的电势差。
   
1.设磁感应强度为B,达到稳定后,带电量为q的电荷沿水平方向以速度v运动,此时两板间的电场强度为________
2.磁流体发电是一种新型发电方式,其工作原理与霍尔效应类似。图中尺寸已知的中空长方体是发电导管,前、后两个侧面是绝缘体, 上、下两个侧面是电阻可以忽略的导体电极,通过导线与阻值为 R 的负载连接,上、下导体电极之间电阻为r。发电导管处于磁感应强度为B、方向与前、运动方向后平面垂直的匀强磁场中。由电荷量为q 的正电荷组成的电离气体沿导管以速度v向右流动,流速处处相等。电离气体在发电导管两端所受压强差Δp恒定,所受阻力与流速成正比,比例系数为k
(1)发电导管________表面带正电荷;若把该发电机视为一个电源,则其内部的非静电力是________力,其大小为________
(2)发电机的电动势E=________,回路中的电流强度I=________
(3)发电导管的输入功率P=________,发电机的效率η=________
   
2023-11-13更新 | 475次组卷 | 2卷引用:上海市复兴高级中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题
2 . 如图所示,为等离子体发电机的两个极板,分别通过导线与平行板电容器的两个极板相连。的间距均为中间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)以速度沿垂直于磁场的方向喷入磁场。间加一垂直于纸面向外的匀强磁场,一电荷量为、质量为的负离子以速度沿平行于极板方向从点射入电容器。不计离子的重力和电容器的边缘效应.相距较远,中的等离子体无法进入区域。
(1)已知离子在间恰好做匀速直线运动,求间匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)若撤去间的磁场,离子从点以原来的速度入射后恰好从下极板的右侧边缘射出电场,射出电场时速度方向与水平方向成30°角,求点离下极板的距离
(3)以极板右侧边缘点为原点建立如图所示的直角坐标系,在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场,其中第四象限内区域的磁场方向垂直于纸面向外,其他区域内的磁场方向垂直于纸面向里。若在第(2)问的情形中,离子能够途经点到达点,求第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度的大小。
2023-01-08更新 | 356次组卷 | 1卷引用:河南省郑州市2021-2022学年高二上学期期末物理试题
3 . 如图所示,是磁流体发电机的简易模型图,其发电通道是一个长方体空腔,长、高、宽分别为l=1ma=0.5mb=0.8m,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,整个发电通道处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B=1.5 T,方向垂直纸面向里。等离子体以不变的速率v=2m/s水平向右进入发电通道内,发电机的等效内阻为r=0.3Ω,忽略等离子体的重力、相互作用力。磁流体发电机两个电极通过开关与倾角θ=30o间距d=1m的光滑金属导轨MO、NO相连,一根质量m1=0.2kg长度d=1m阻值R1=0.3Ω的金属导体棒cd垂直放置在光滑的金属导轨MO、NO上,金属导轨的末端圆滑连接着光滑绝缘的水平轨道OPOQ(足够长),efgh是质量m2=0.3kg、电阻R2=0.6Ω、各边长度均为d=1m的“U”形金属框,eh刚好和金属导轨末端OO接触良好,开始处于锁定状态。倾斜轨道处于垂直于斜面向下的磁感应强度B1的匀强磁场中,水平轨道间存在竖直向下的磁场(图中未画出),磁感应强度分布规律为B2=0.3xT   x>0,沿OP方向建立x轴,O为坐标原点)。已知开关闭合后,金属棒cd恰能静止在导轨上。求:
(1)磁流体发电机的电动势大小E
(2)磁感应强度B1的大小;
(3)断开开关后,cd棒在导轨MO、NO上达到的稳定速度v1
(4)在第(3)问中,cd棒到达OO时“U”形金属框被解锁,棒与金属框碰撞并粘连在一起,则金属框最终静止在何处?
4 . 如图所示是磁流体发电的示意图。平行金属板PQ 两板相距为d,之间有一个很强的匀强磁场B,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带电量为q的正、负带电离子)沿垂直于B的方向射入磁场, PQ两板间便产生电压。开关闭合前、后,等离子体在管道进、出口两端压强差的作用下, 均以恒定速率v沿图示方向运动。忽略重力及离子间的相互作用力。
(1)图中PQ板哪一个是电源的正极;
(2)在推导磁流体发电机的电动势时,有多种方法。例如:将发电机内部的等离子体看做长度为d,以速度v切割磁感线的“导体棒”,可得E=Bdv。请你从另外两个角度证明上述结论;
(3)开关闭合,电路稳定后,电源的内阻为r,外电路电阻为R,求两板间某运动的带电离子沿电流方向受到的阻力f
2021-05-05更新 | 797次组卷 | 1卷引用:2021届北京市丰台区高三下学期二模物理试题
智能选题,一键自动生成优质试卷~
解答题 | 适中(0.65) |
真题 名校
5 . 法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究,实验装置的示意图可用如图表示,两块面积均为S的平行金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d.水流速度处处相同,大小为v,方向水平,金属板与水流方向平行.地磁场磁感应强度的竖直分别为B,水的电阻率为,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上,忽略边缘效应,求:

(1)该发电装置的电动势;
(2)通过电阻R的电流强度.
(3)电阻R消耗的电功率.
6 . 目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示是它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有足够多带正电和负电的微粒,整体呈中性),喷射入磁场,磁场中有两块平行金属板A、B,这时金属板上就会聚集大量电荷,产生电压。设平行金属板A、B长为a、宽为b,两板间距为d,其间有匀强磁场,磁感应强度为B,等离子体的流速为v,电阻率为ρ,外接一个负载电阻,等离子体从一侧沿垂直磁场且与极板平行方向射入极板间。
(1)从两个角度推导发电机电动势的表达式E=Bdv
(2)若负载电阻为可变电阻,请证明当负载电阻等于发电机的内阻时,发电机的输出功率最大,并求发电机的最大输出功率Pm
(3)若等离子体均为一价离子,外接一个负载电阻为R,电荷量为e,每秒钟有多少个离子打在A极板上?

2017-02-17更新 | 528次组卷 | 1卷引用:2016届北京市通州区高三下学期2月份摸底物理试卷
11-12高二·全国·课时练习
解答题 | 困难(0.15) |
名校
7 . 磁流体发电是一种新型发电方式,图1和图2是其工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差维持恒定,求:
(1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大;
(2)磁流体发电机的电动势E的大小;
(3)磁流体发电机发电导管的输入功率P
2016-12-08更新 | 1807次组卷 | 7卷引用:2012年沪科版高中物理选修3-1 5.6洛伦兹力与现代科技练习卷
共计 平均难度:一般