如圖所示，是磁流體動力發(fā)電機的工作原理圖。一個水平放置的上下、前后封閉的矩形塑料管，其寬度為a,高度為b,其內(nèi)充滿電阻率為ρ的水銀，由渦輪機產(chǎn)生的壓強差p使得這個流體具有恒定的流速v0?，F(xiàn)在在管道的前后兩個表面分別安裝長為L，高為b的銅質(zhì)平板，實際流體的運動非常復(fù)雜，為簡化起見作如下假設(shè)：
a.盡管流體有粘滯性，但整個橫截面上的速度均勻；
b.流體受到的阻力總是與速度成正比；
c.導(dǎo)體的電阻：R=ρlS，其中ρ、l和S分別為導(dǎo)體的電阻率、長度和橫截面積；
d.流體不可壓縮。
若由銅組成的前后兩個側(cè)面外部短路，一個豎直向上的勻強磁場只加在這兩個銅面之間的區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B（如圖）。
（1）加磁場后，新的穩(wěn)定速度為v,求流體受到的安培力；
（2）寫出加磁場后流體新的穩(wěn)定速度v的表達式（用v0、p、L、B、ρ表示）；
（3）加磁場后若要維持流體速度依然為v0，分析并定性畫出渦輪機的功率P0隨磁感應(yīng)強度的平方B2變化的圖像。
ρl
S
【考點】安培力的概念；霍爾效應(yīng)與霍爾元件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：143引用：1難度：0.5
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1．如圖所示，將六分之一圓弧導(dǎo)線固定于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，圓弧導(dǎo)線兩端點A、C連線豎直。若給導(dǎo)線通以方向由A到C、大小為I的恒定電流，圓弧的半徑為R，則導(dǎo)線受到的安培力的大小和方向是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：66引用：4難度：0.8 -
2．如圖所示，一根中G=0.1N，長L=1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab,在其中點彎成60°角，將此導(dǎo)體放入勻強磁場中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當導(dǎo)體中通過I=1A的電流時，兩根彈簧比原長各縮短了Δx=0.01m,已知勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度的大小B=0.4T，則（ ）發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：68引用：4難度：0.7 -
3．如圖所示，水平導(dǎo)軌處于蹄形磁鐵的磁場中，導(dǎo)線P所在處的磁場方向豎直（選填“向上”或“向下”）；閉合電鍵，通電導(dǎo)線P在磁場中受到的力稱為（選填“安培力”或“洛倫茲力”），由左手定則可知，該力的方向（選填“向左”或“向右”）．發(fā)布：2025/1/15 8:0:2組卷：28引用：12難度：0.9
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