Question

流动的海水蕴藏着巨大的能量．如图为一利用海流发电的原理图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块电阻不计的金属板M、N，板长为a=2m,宽为b=1m,板间的距离d=1m．将管道沿海流方向固定在海水中，在管道中加一个与前后表面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=3T．将电阻R=14.75Ω的航标灯与两金属板连接（图中未画出）．海流方向如图，海流速率v=10m/s,海水的电阻率为=0.5Ω·m，海流运动中受到管道的阻力为1N．

（1）求发电机的电动势并判断M、N两板哪个板电势高；

（2）求管道内海水受到的安培力的大小和方向；

（3）求该发电机的电功率及海流通过管道所消耗的总功率．

Answer

（1），M板的电势高

（2），方向向左

（3），

【解析】

试题分析：（1）电动势，M板的电势高。

（2）两板间海水的电阻，回路中的电流，磁场对管道内海水的作用力，方向向左（与海水流动方向相反）

（3），。

考点：霍尔效应及其应用

【名师点睛】题考查了磁流体发电机的工作原理，要会分析电源的极性和两板间电压大小的影响因素；利用好闭合电路的欧姆定律求的消耗的机械能。