图1-8是磁流体发电机工作原理图。磁流体发电机由燃烧室（O）、发电通道（E）和偏转磁场（B）组成。在2500K以上的高温下，燃料与氧化剂在燃烧室混合、燃烧后，电

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图1-8是磁流体发电机工作原理图。

磁流体发电机由燃烧室（O）、发电通道（E）和偏转磁场（B）组成。在2500K以上的高温下，燃料与氧化剂在燃烧室混合、燃烧后，电离为正负离子（即等离子体），并以每秒几百米的高速喷入磁场，在洛仑兹力的作用下，正负离子分别向上、下极板偏转，两极板因聚积正负电荷而产生静电场。这时等离子体同时受到方向相反的洛仑兹力（

）与电场力（F）的作用，当F=

时，离子匀速穿过磁场，两极板电势差达到最大值，即为电源的电动势。设两板间距为d，板间磁场的磁感强度为B，等离子体速度为

，负载电阻为R，电源内阻不计，通道截面是边长为d的正方形，试求：
小题1:（1）磁流体发电机的电动势

？
小题2:（2）发电通道两端的压强差

？

答案

小题1:

小题2:

解析

根据两板电势差最大值的条件

所以，磁流发电机的电动势为

设电源内阻不计，通道横截面边长等于

的正方形，且入口处压强为

，出口处的压强为

；当开关S闭合后，发电机电功率为

根据能量的转化和守恒定律有

所以，通道两端压强差为

举一反三

（1）求流过电阻R的电流的大小和方向；
（2）为保证持续正常发电，无论有无磁场存在，都对管道两端电离气体施加附加压强，使管道两端维持一个水平向右的恒定压强差△p，求△p的大小；
（3）求这台磁流体发电机的发电效率。

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目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图4-10表示出了它的发电原理，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，从整体来说呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板就会聚集电荷，产生电压．

图4-10
（1）说明金属板上为什么会聚集电荷?
　　（2）设磁场为匀强磁场，方向如图4-10，磁感应强度为B，等离子体喷射入磁场时速度为v，方向与磁场方向垂直，极板间距离为d，试求极板间最大电压

．

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如图是磁流体发电机原理示意图．设平行金属板间距为d，发电通道长为a、宽为b，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，导电流体的流速为v，电阻率为

，负载电阻为R，导电流体从一侧沿垂直磁场且与极板平行方向射入极板间，求：
（1）该发电机产生的电动势；（2）负载R上的电流I；
（3）求磁流体发电机总功率p；（4）为了使导电流体以恒定的速度v通过磁场，发电通道两端需保持一定的压强差△p。试计算△p。

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(19分)在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件(如图)，在E、F间通人恒

定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现了电压U_H，称为霍尔电压。
（1）电流和磁场方向如图中所示，载流子是电子，M、N两端中哪端电势较高?
（2）试证明：

，K为与材料有关的常量。
（3）为了提高霍尔元件的灵敏度，可采用哪些方法?[

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法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究，实验装置的示意图可用题23图表示，两块面积均为S的举行金属板，平行、正对、数值地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为v,方向水平，金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分别为B,说的电阻率为p，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上，忽略边缘效应，求：

（1）      该发电装置的电动势；
（2）      通过电阻R的电流强度。
（3）      电阻R消耗的电功率。

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