由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響，在海洋中形成一種河流稱為海流，海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源．據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109kW．早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想利用磁場(chǎng)使海洋發(fā)電，因?yàn)楹Ｋ泻写罅康膸щ婋x子，這些離子隨海流做定向運(yùn)動(dòng)，如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn)，便有可能發(fā)出電來．目前，日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1500kW的磁流體發(fā)電機(jī)．如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖，上、下兩塊金屬板M、N水平放置浸沒在海水里，金屬板面積均為S=60m2，板間相距d=120m，海水的電阻率=0.5/m．在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向由南向北，海水從東向西以v=5m/s流過兩金屬板之間，將在兩板之間形成電勢(shì)差．

 

　　（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，哪塊金屬板的電勢(shì)較高？

 

　�。�2）由金屬板和海水流動(dòng)所構(gòu)成的電源的電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)電阻r各為多少？

 

　　（3）若用此發(fā)電裝置給一電阻為29的航標(biāo)燈供電，則在8h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少？

 

答案：見詳解
解析：

（1）由左手定則可知：N板電勢(shì)較高．

　�。�2）當(dāng)帶電離子在兩板之間所受電場(chǎng)力與洛倫茲力相互平衡時(shí)，M，N兩板之間的電勢(shì)差即為電源電動(dòng)勢(shì)E

　　qvB=，故E=Bvd=0.1×5×120V=60V

　　內(nèi)電阻r==0.5×=1W

　�。�3）由閉合電路歐姆定律可知電路中的電流

　　　　　　

　　則在8h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能

　　　E電=I2Rt=22×29×8×3600J=3.34×106J

 

 


提示：


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：038

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響，在海洋中形成一種河流稱為海流，海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源．據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109kW．早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想利用磁場(chǎng)使海洋發(fā)電，因?yàn)楹Ｋ泻写罅康膸щ婋x子，這些離子隨海流做定向運(yùn)動(dòng)，如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn)，便有可能發(fā)出電來．目前，日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1500kW的磁流體發(fā)電機(jī)．如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖，上、下兩塊金屬板M、N水平放置浸沒在海水里，金屬板面積均為S=60m2，板間相距d=120m，海水的電阻率=0.5/m．在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向由南向北，海水從東向西以v=5m/s流過兩金屬板之間，將在兩板之間形成電勢(shì)差．

 

　　（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，哪塊金屬板的電勢(shì)較高？

 

　　（2）由金屬板和海水流動(dòng)所構(gòu)成的電源的電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)電阻r各為多少？

 

　�。�3）若用此發(fā)電裝置給一電阻為29的航標(biāo)燈供電，則在8h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少？

 

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科目：高中物理 來源：江蘇官林中學(xué)2006－2007高三物理期末復(fù)習(xí)練習(xí)七、八 題型：038

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響，在海洋中形成一種河流叫做海流．海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界大洋中有海洋的發(fā)電能力可達(dá)109 KW．早在19世紀(jì)法拉弟就曾設(shè)想，利用磁場(chǎng)使海洋發(fā)電．

海洋中含大量的帶電離子，這些離子隨海流做定向運(yùn)動(dòng)，如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn)，便有可能發(fā)出電來．目前，日本的一些科學(xué)家將設(shè)計(jì)利用海流建造一座容量為1500 KW的磁流體發(fā)電機(jī)．

如圖，為一個(gè)磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖．上、下兩塊金屬板M、N水平放置浸沒在海水里，金屬板面積為s＝1×103 m2，板間相距d＝100 m，海水的電阻率ρ＝0.25 Ωm．在金屬板間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.1 T，方向由南向北，海水從東向西以速度v＝5 m/s流過兩金屬板間，將在兩板間形成電勢(shì)差．

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，哪塊金屬板的電勢(shì)較高？

(2)由金屬板和海水所構(gòu)成的電源的電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)阻r各為多大？

(3)若用此發(fā)電裝置給一個(gè)電阻為20 Ω的航標(biāo)燈供電，則在8 h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能是多少？

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(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，哪塊金屬板的電勢(shì)較高？

(2)由金屬板和海水流動(dòng)所構(gòu)成的電源的電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)電阻r各為多少？

(3)若用此發(fā)電裝置給一電阻為20 Ω的航標(biāo)燈供電，則在8 h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響，在海洋中形成一種河流稱為海流。海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá)109 kW。早在19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想，利用磁場(chǎng)使海流發(fā)電，因?yàn)楹Ｋ泻写罅康膸щ婋x子，這些離子隨海流做定向運(yùn)動(dòng)，如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn)，便有可能發(fā)出電來。目前，日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1 500 kW的磁流體發(fā)電機(jī)。如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖，上、下兩塊金屬板MN水平放置浸沒在海水里，金屬板面積均為S=l×102m2，板間相距d=100 m海水的電阻率ρ=0.25 Ω·m在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向由南向北，海水從東向西以速度v=5 m/s流過兩金屬板之間，將在兩板之間形成電勢(shì)差。

（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，哪塊金屬板的電勢(shì)較高?

（2）由金屬板和海水流動(dòng)所構(gòu)成的電源的電動(dòng)勢(shì)E及其內(nèi)電阻r各為多少?

（3）若用此發(fā)電裝置給一電阻為20 Ω的航標(biāo)燈供電，則在8 h內(nèi)航標(biāo)燈所消耗的電能為多少?

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