Question

圖1-8是磁流體發(fā)電機(jī)工作原理圖。

磁流體發(fā)電機(jī)由燃燒室（O）、發(fā)電通道（E）和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（B）組成。在2500K以上的高溫下，燃料與氧化劑在燃燒室混合、燃燒后，電離為正負(fù)離子（即等離子體），并以每秒幾百米的高速?lài)娙氪艌?chǎng)，在洛侖茲力的作用下，正負(fù)離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)，兩極板因聚積正負(fù)電荷而產(chǎn)生靜電場(chǎng)。這時(shí)等離子體同時(shí)受到方向相反的洛侖茲力（）與電場(chǎng)力（F）的作用，當(dāng)F=時(shí)，離子勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，兩極板電勢(shì)差達(dá)到最大值，即為電源的電動(dòng)勢(shì)。設(shè)兩板間距為d，板間磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，等離子體速度為，負(fù)載電阻為R，電源內(nèi)阻不計(jì)，通道截面是邊長(zhǎng)為d的正方形，試求：
小題1:（1）磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)？
小題2:（2）發(fā)電通道兩端的壓強(qiáng)差？

Answer 1

小題1:
小題2:

根據(jù)兩板電勢(shì)差最大值的條件

所以，磁流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為                        
設(shè)電源內(nèi)阻不計(jì)，通道橫截面邊長(zhǎng)等于的正方形，且入口處壓強(qiáng)為，出口處的壓強(qiáng)為；當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，發(fā)電機(jī)電功率為
根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律有

所以，通道兩端壓強(qiáng)差為