如图所示,长方体发电导管的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,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v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的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为( )
A. B. C. D.
高二物理单选题中等难度题
如图所示,长方体发电导管的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,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场,磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体,气体以速度v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的作用,将产生大小不变的电动势(设电阻定律适用于此物理过程)。若不计离子间相互作用及气体流动时的阻力,则可变电阻R消耗电功率的最大值为:( )
A、 B、 C、 D、
高二物理选择题极难题查看答案及解析
如图所示,长方体发电导管的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,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为
A. B. C. D.
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,长方体发电导管的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,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为
A. B. C. D.
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极,两极间距为,极板长和宽分别为和,这两个电极与可变电阻相连,在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场,磁感应强度大小为。发电导管内有电阻率为的高温电离气体——等离子体,等离子体以速度向右流动,并通过专用通道导出。不计等离子体流动时的阻力,调节可变电阻的阻值,则
A. 运动的等离子体产生的感应电动势为
B. 可变电阻中的感应电流方向是从到
C. 若可变电阻的阻值为,则其中的电流为
D. 若可变电阻的阻值为,则可变电阻消耗的电功率为
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极,两极间距为,极板长和宽分别为和,这两个电极与可变电阻相连,在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场,磁感应强度大小为。发电导管内有电阻率为的高温电离气体——等离子体,等离子体以速度向右流动,并通过专用通道导出。不计等离子体流动时的阻力,调节可变电阻的阻值,则
A. 运动的等离子体产生的感应电动势为
B. 可变电阻中的感应电流方向是从到
C. 若可变电阻的阻值为,则其中的电流为
D. 若可变电阻的阻值为,则可变电阻消耗的电功率为
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极,两极间距为,极板长和宽分别为和,这两个电极与可变电阻相连,在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场,磁感应强度大小为。发电导管内有电阻率为的高温电离气体——等离子体,等离子体以速度向右流动,并通过专用通道导出。不计等离子体流动时的阻力,调节可变电阻的阻值,则
A. 运动的等离子体产生的感应电动势为
B. 可变电阻中的感应电流方向是从到
C. 若可变电阻的阻值为,则其中的电流为
D. 若可变电阻的阻值为,则可变电阻消耗的电功率为
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如图所示,长方体发电导管的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,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v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的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为( )
A. B. C. D.
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磁流体发电的原理与霍尔效应非常类似.如图2所示,磁流体发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽为d、高为h,上下两面是绝缘板.前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ0的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变.
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;
(2)求开关闭合后,M、N两板间的电势差大小U;
(3)关于该装置内部能量转化和各力做功,下列说法中正确的是()
A.该发电机内部由于电荷随导电液体沿x轴方向运动,因此产生了垂直于x轴方向的洛伦兹力分量.这个力使电荷向侧面两板聚集,克服静电力做功,形成电动势,是电源内部的非静电力
B.闭合开关后,由于导电液体内部产生了从M到N的电流,因此导电液体受到安培力的作用,安培力对流体做正功
C.虽然洛伦兹力不做功,但它的一个分量对电荷做正功,另一个分量对电荷做负功,以这两个分量为媒介,流体的动能最终转化为回路中的电能
D.为了维持流体匀速运动,管道两端压强差产生的压力克服摩擦阻力和安培力做功,是整个发电机能量的来源
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磁流体发电是一种新型发电方式,图甲和图乙是其工作原理示意图.图甲中的A、B是电阻可忽略的导体电极,两个电极间的间距为d,这两个电极与负载电阻相连.假设等离子体(高温下电离的气体,含有大量的正负带电粒子)垂直于磁场进入两极板间的速度均为v0.整个发电装置处于匀强磁场中,磁感应强度强度大小为B,方向如图乙所示.
(1)开关断开时,请推导该磁流体发电机的电动势E的大小;
(2)开关闭合后,
a.如果电阻R的两端被短接,此时回路电流为I,求磁流体发电机的等效内阻r;
b.我们知道,电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置,请你分析磁流体发电机的非静电力是由哪个力充当的,其工作过程如何.
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为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04 m2的金属板,间距L=0.05 m,当连接到U=2500 V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒所带电荷量q=+1.0×10-17 C,质量m=2.0×10-15 kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力.求闭合开关后:
(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?
(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?
(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
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