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目前,世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为...

目前,世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能,如图所示,表示出了它的发电原理:将一束等离子体(即高温下申离的气体,含有大量的带正电和带负电的微粒,而从整体上呈中性),喷射入磁场,在场中有两块金属极板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,如果射入磁场的离子体的速度为v,金属平板的面积为S,极间距离为d,匀强磁场磁感强度为B,方向与v垂直,可调节的电阻R接在两极之间,设电离气体充满两极间的空间,其电阻率为ρ.

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求(1)通过电阻R的电流的大小和方向.

(2)两板间的电压.

(3)两极间的电场强度为最大的条件,以及最大电场强度值.

 

(1)B到R,再到A      (2)  (3)外电路断开电厂强度最大   Emax=BV 【解析】(1)磁流体发电机电动势为外电路断开时电源两极间的电势差,当等离子体匀速通过A、B极板时,A板电势低于B板,所以流过R的电流由B到A。 A、B两板间的电势差达到最大。设等离子体每个微粒的电量为q,则当等离子体匀速通过A、B两板时,有qvB = qE  电源电动势为  ε= EL = VBd  电源内阻为  根据全电路欧姆定律, (2)两板间的电压为:U=IR= (3) 外电路断开电厂强度最大   Emax= =BV 思路分析:大量带正电和负电的微粒,从整体来说是呈电中性,喷射入匀强磁场,带电粒子受到洛伦兹力,会发生偏转,最后打在A、B极板上.根据所打的电荷的电性判断A板带正电还是负电,根据闭合电路的欧姆定律确定电流大小,根据分压求路端电压 试题
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在原子反应堆中抽动液态金属等导电液时,由于不允许传动机械部分与这些流体相接触,常使用一种电磁泵.图表示这种电磁泵的结构.将导管置于磁场中,当电流I穿过导电液体时,这种导电液体即被驱动.若导管的内截面积为a×h,磁场区域的宽度为L,磁感强度为B,液态金属穿过磁场区域的电流为I,请分析电磁泵工作的原理并求驱动所产生的压强差是多大?    

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如图所示,厚度为h宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差,这种现象称为霍尔效应。实验表明,当磁场不太强时,电热差U、电流I和磁感应强度B的关系 6ec8aac122bd4f6e式中的比例系数K称为霍尔系数。

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霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两面之间就会形成稳定的电势差。

设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电量为e。回答下列问题:

(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势(填高于、低于或等于) 

(2)电子所受的洛伦兹力的大小为______。

(3)当导体板上下两面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为_____。

(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为6ec8aac122bd4f6e,其中n代表导体板单位体积中电子的个数。

 

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如图所示的装置是一个高真空玻璃管,管中封有若干个金属电池,电极C是阴极,电子由此射出,电极A是阳极,保持在一高的正电位上,大多数电子都打到电极A,但是电极A中有一小孔,可以使一部分电子通过,这些穿过小孔的电子又被另一电极Aˊ所限制,Aˊ上有另一小孔,所以只有一细束的电子可以通过P与Pˊ两极板间的区域,电子通过这两极板区域后打到管的末端,使末端S处的荧光物质发光。水平放置的偏转板相距为d,长度为L,它的右端与荧光右端的距离为D。(1)当偏转板上不加电场和磁场时,电子水平打到荧光屏的O点;(2)当两偏转极板只加一匀强电场(场强为E)时,在荧光屏上S点出现一亮点,测出OS=H;(3)当偏转板中又加一垂直纸面向里的匀强磁场(磁感应强度为B)时发现电子又打到荧光屏的O点。若不考虑电子的重力,且荧光屏球面的曲率半径很大,可以近似视为平面。试根据上述测量数据求出电子的荷质比e/m。       

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如图所示为一个电磁流量计的示意图,截面为正方形的磁性管,其边长为d,内有导电液体流动,在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场,磁感应强度为B。现测得液体a、b两点间的电势差为U,求管内导电液体单位时间的流量Q。

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图所示为电视机显像管及其偏转线圈(L)的示意图,如果发现电视画面的幅度比正常时偏小,可能是下列哪些原因引起的[     ] 

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A.电子枪发射能力减弱,电子数减少

B.加速电场的电压过高,电子速率偏大

C.偏转线圈匝间短路,线圈匝数减少

D.偏转线圈的电流过小,偏转磁场减弱

 

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