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题目
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如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω,不计发电机内阻.求:
(1)打在下极板上的离子的带电性质;
(2)等离子体的流速大小;
(3)若等离子体均为带电量为e(e为原电荷)的离子,每秒钟打在极板上的离子数.
答案
(1)由左手定则知,正离子将打在下极板上,下极板带正电;
(2)灯泡的额定电压为U=


PR
=


100×100
V=100V
发电机的电动势E=U=100V
稳定时对离子由受力平衡知
U
d
q
=qvB
所以V=
U
Bd
=
100
5×0.2
m/s=100m/s
(3)I=
U
R
=
100
100
A=1A
单位时间打在下极板的粒子数目为N=
I
2e
=3.13×1011
答:(1)打在下极板上的离子的带电性质为正;
(2)等离子体的流速大小为100m/s;
(3)若等离子体均为带电量为e(e为原电荷)的离子,每秒钟打在极板上的离子数为3.13×1011
核心考点
试题【如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
为了测量某地地磁场的水平分量Bx,课外兴趣小组进行了如图所示的实验:在横截面为长方形、只有上下表面A、B为金属板的导管中通以导电液体,将导管沿东西方向放置时,A、B两面出现电势差,测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量.假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为v、导管横截面的宽为a、高为b,A、B面的电势差为U.则下列判断正确的是(  )
A.Bx=
U
va
B.Bx=
U
vb
C.A面的电势高于B面D.B面的电势高于A面

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磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能,是一种低碳环保发电机,有着广泛的发展前景,其发电原理示意图如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,整体上呈电中性)沿垂直于磁场方向喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场区域有两块面积S、相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成闭合电路,设气流的速度为v,平行金属板间的气体电阻为r,则(  )
A.两板间电势差为U=Bdv
B.微粒的电荷量越大,流经R的电流I越大
C.流经R的电流为I=
Bdv
R
D.流经R的电流为I=
Bdv
R+r

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如图所示,一块通电的铜板放在磁场中,板面垂直于磁场,板内通有如图所示方向的电流,a、b是铜板左、右边缘的两点,则(  )
A.电势φa>φb
B.电势φa<φb
C.电流增大时,|φab|不变
D.其他条件不变,只将铜板改为中性NaCl水溶液时,φab

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如图是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场.若要增大该发电机的电动势,可采取的方法是等离子体RAC(  )
A.增大dB.增大RC.增大BD.增大v

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下列电学器材中,利用电磁感应原理制成的是(  )
A.B.C.D.
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