法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究,实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为S的举行金属板,平行、正对、数值地全部浸在河水中,间距为d。水流速度处处相同,大小为v,方向水平,金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分别为B,说的电阻率为p,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上,忽略边缘效应,求:
(1) 该发电装置的电动势;
(2) 通过电阻R的电流强度。
(3) 电阻R消耗的电功率。
(19分)在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,它就成了一个霍尔元件(如图),在E、F间通人恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现了电压UH,称为霍尔电压。
(1)电流和磁场方向如图中所示,载流子是电子,M、N两端中哪端电势较高?
(2)试证明:,K为与材料有关的常量。
(3)为了提高霍尔元件的灵敏度,可采用哪些方法?[
如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图.一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:
a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;
b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;
c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;
d.流体不可压缩.
若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图).
(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式
(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向
(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示);
(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示)。
试题篮
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