如圖所示，是磁流體動(dòng)力發(fā)電機(jī)的工作原理圖。一個(gè)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(mǎn)電阻率為ρ的水銀，由渦輪機(jī)產(chǎn)生的壓強(qiáng)差p使得這個(gè)流體具有恒定的流速v0。現(xiàn)在在管道的前后兩個(gè)表面分別安裝長(zhǎng)為L(zhǎng)，高為b的銅質(zhì)平板，實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)作如下假設(shè)：
a.盡管流體有粘滯性，但整個(gè)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(zhǎng)度和橫截面積；
d.流體不可壓縮。
若由銅組成的前后兩個(gè)側(cè)面外部短路，一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)只加在這兩個(gè)銅面之間的區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（如圖）。
（1）加磁場(chǎng)后，新的穩(wěn)定速度為v,求流體受到的安培力；
（2）寫(xiě)出加磁場(chǎng)后流體新的穩(wěn)定速度v的表達(dá)式（用v0、p、L、B、ρ表示）；
（3）加磁場(chǎng)后若要維持流體速度依然為v0，分析并定性畫(huà)出渦輪機(jī)的功率P0隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方B2變化的圖像。
ρl
S
【考點(diǎn)】安培力的概念；霍爾效應(yīng)與霍爾元件．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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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(xiàn)固定于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓弧導(dǎo)線(xiàn)兩端點(diǎn)A、C連線(xiàn)豎直。若給導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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：67引用：4難度：0.8 -
2．如圖所示，一根中G=0.1N，長(zhǎng)L=1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab,在其中點(diǎn)彎成60°角，將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I=1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)各縮短了Δx=0.01m,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.4T，則（ ?。?/h2>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(chǎng)中，導(dǎo)線(xiàn)P所在處的磁場(chǎng)方向豎直（選填“向上”或“向下”）；閉合電鍵，通電導(dǎo)線(xiàn)P在磁場(chǎng)中受到的力稱(chēng)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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