如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω,不计发电机内阻-高二物理

题目简介

如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω,不计发电机内阻-高二物理

题目详情

如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻R=100Ω,不计发电机内阻.求:
(1)打在下极板上的离子的带电性质;
(2)等离子体的流速大小;
(3)若等离子体均为带电量为e(e为原电荷)的离子,每秒钟打在极板上的离子数.
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由左手定则知,正离子将打在下极板上,下极板带正电;
(2)灯泡的额定电压为U=
PR
=
100×100
V=100V
发电机的电动势E=U=100V
稳定时对离子由受力平衡知class="stub"U
d
q
=qvB
所以V=class="stub"U
Bd
=class="stub"100
5×0.2
m/s=100m/s
(3)I=class="stub"U
R
=class="stub"100
100
A=1A
单位时间打在下极板的粒子数目为N=class="stub"I
2e
=3.13×1011个
答:(1)打在下极板上的离子的带电性质为正;
(2)等离子体的流速大小为100m/s;
(3)若等离子体均为带电量为e(e为原电荷)的离子,每秒钟打在极板上的离子数为3.13×1011.

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