磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示，平行金屬板A、B之間相距為d，板間的磁場按勻強磁場處理，磁感應(yīng)強度為B，等離子體以速度v沿垂直于B的方向射入磁場，金屬板A、B是邊長為a的正方形，等離子體的電阻率為ρ，外接電阻R。求：

（1）發(fā)電機的電動勢；
（2）電阻R上的電流；
（3）要使等離子體能進入磁場所需的外力.
（1） （2） （3）   

試題分析：（1）等離子體進入A、B板間在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正、負(fù)離子分別在B、A板上聚集，從而使A、B板間有了電場，離子在板間還要受到電場力作用，當(dāng)電場力等于洛倫茲力的時候A、B板間由穩(wěn)定的電勢差即發(fā)電機電動勢，   電動勢      （4分）
（2）A、B板及板間等離子體視為電源，則電源內(nèi)阻：，又外電阻為R，根據(jù)歐姆定律可得流過R的電流：    （5分）
（3）可把等離子體視為直線電流長度為a，方向A到B，在磁場中受到安培力的作用，根據(jù)左手定則可判斷安培力的方向向外，等離子體要進入磁場需克服該安培力，所以等離子體需要的外力：
     （5分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直虛線MN和之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子（不計重力）以初速度v0由A點垂直于MN進入這個區(qū)域，帶電粒子沿直線運動，并從C點離開場區(qū)。如果撤去磁場，該粒子將從B點離開場區(qū)；如果撤去電場，該粒子將從D點離開場區(qū)。則下列判斷正確的是（    ）


A．該粒子由B、C、D三點離開場區(qū)時的動能相同
B．該粒子由A點運動到B、C、D三點的時間均不相同
C．勻強電場的場強E與勻強磁場的磁感應(yīng)強度B之比
D．若該粒子帶負(fù)電，則電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里�，F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v。水平拋出，小球著地時的速度為v1,，在空中的飛行時間為t1 將磁場撤除，其它條件均不變，小球著地時的速度為v2，在空中飛行的時間為t2，小球所受空氣阻力可忽略不計，則關(guān)于v1和v2,t1和t2的大小比較，以下判斷正確的是
A．v1>v2t1>t2B．v1<v2t1<t2
C．v1=v2t1<t2D．v1=v2t1>t2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是處于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導(dǎo)軌，間距L=0.2m， R是連接在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始，通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運動，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的v-t圖象，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖象的漸進線，小型電動機在12s末達到額定功率P=4.5W，此后保持功率不變。除R外，其余部分電阻均不計，g=10m/s2。

（1）求導(dǎo)體棒ab在0－12s內(nèi)的加速度大小
（2）求導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)及電阻R的值
（3）若t=17s時，導(dǎo)體棒ab達最大速度，從0－17s內(nèi)共發(fā)生位移100m，試求12s－17s內(nèi)，R上產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）．如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系，在第一象限內(nèi)從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，MN為電場的理想邊界，場強大小為E1 ，ON="d" 。在第二象限內(nèi)充滿一個沿x軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小為E2。電子從y軸上的A點以初速度沿x軸負(fù)方向射入第二象限區(qū)域，它到達的最右端為圖中的B點，之后返回第一象限，且從MN上的P點離開。已知A點坐標(biāo)為（0，h）．電子的電量為e，質(zhì)量為m，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點到B點所用的時間
（2）P點的坐標(biāo)；
（3）電子經(jīng)過x軸時離坐標(biāo)原點O的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑絕緣軌道ABP豎直放置，其軌道末端切線水平，在其右側(cè)有一正交的勻強電場、磁場區(qū)域，電場豎直向上，磁場垂直紙面向里．一帶電小球從軌道上的A點由靜止滑下，經(jīng)P點進入場區(qū)后，恰好沿水平方向做直線運動．則可判定(    )
A．小球帶負(fù)電
B．小球帶正電
C．若小球從B點由靜止滑下，進入場區(qū)后將立即向上偏
D．若小球從B點由靜止滑下，進入場區(qū)后將立即向下偏

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板，接在電壓為U的電源上。在A板的中央P點放置一個電子發(fā)射源�？梢韵蚋鱾�方向釋放電子，射出的初速度為v，電子打在B板上的區(qū)域面積為S，(不計電子的重力)，試求電子的比荷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，空間有相互垂直的勻強電場和勻強磁場交界于虛線，電場強度為，虛線下方勻強磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度為，現(xiàn)有質(zhì)量為、電量為的帶正電粒子從距電磁場邊界處無初速釋放（帶電粒子重力可忽略不計）．求： 

（1）帶電粒子剛離開電場時速度大��；
（2）帶電粒子在勻強磁場中運動的軌跡半徑；
（3）帶電粒子第一次在勻強磁場中運動的時間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，S粒子源能夠產(chǎn)生大量的質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）。粒子從O1孔進入一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B2。一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度、厚度都很小可以忽略不計）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，α= 45º。粒子能沿圖中虛線O2O3的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域。

⑴求加速電壓U1；
⑵假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？
⑶粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s分別是多少？

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