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【海水中含有大量的带电离子,日本的一些科学家曾设想利用流动的海水建造一座磁流体发电机.图示为该磁流体发电机的原理示意图,上、下两块金属板M、N水平放置浸没在海水里,金属板】
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问题描述:

海水中含有大量的带电离子,日本的一些科学家曾设想利用流动的海水建造一座磁流体发电机.图示为该磁流体发电机的原理示意图,上、下两块金属板M、N水平放置浸没在海水里,金属板面积均为S=1×103m2,板间相距d=100m,海水的电阻率ρ=0.25Ω•m.在金属板之间加一匀强磁场,磁感应强度B=0.1T,方向由南向北,海水从东向西以速度v=5m/s流过两金属板之间时,将在两板之间形成电势差,则

(1)达到稳定状态时,哪块金属板的电势较高?

(2)由金属板和海水流动所构成的电源的电动势E和等效内阻r各为多少?

(3)若用此发电装置给一电阻为20Ω的航标灯供电,则在8h内航标灯所消耗的电能为多少?

付建伟回答:
  (1)根据左手定则可确定N板电势高.(2)设海水中带电离子电量大小为q,达到稳定状态时,离子受到的电场力和洛伦兹力平衡,则有 qEd=qvB∴E=Bvd=50V电流从M流向N,其等效内阻为 r=ρds=0.025...
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