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正、负离子是相向运动吗?——对有关“磁流体发电机”问题的思考

陈礼生

2001中学物理教学参考Environmental Science被引 0

摘要

在高中物理试验课本中 ,磁流体发电机是培养学生思维、锻炼学生分析问题和解决问题能力、开拓学生创新精神的好课题 .但就磁流体发电机中等离子体的正、负离子如何运动形成电源内部电流的问题却颇有争议 ,本文试通过一具体例证谈谈粗浅的看法 .例题 图 1所示为实验用磁流体发电机图 1原理图 ,两极间距 d= 2 0 cm,磁场的磁感强度 B=5 T,若接入额定功率 P=1 0 0 W的灯泡 ,正好正常发光 ,且灯泡正常发光时电阻R=1 0 0Ω ,不计发电机内阻 ,求(1 )等离子体的流速是多大 ?(2 )若等离子体均为一价离子 ,每秒钟有多少个什么性质的离子打在下极板上 ?对这样一问题 ,多数学生往往惯于直觉思维 ,凭经验进行如下解答 :解 (1 )灯泡的额定电压U=PR=1 0 0× 1 0 0 =1 0 0 V,发电机的电动势 E=U=1 0 0 V,因为 E=Bdv所以 v=EBd=1 0 05× 0 .2 =1 0 0 m/s.(2 )由左手定则知 ,将有正离子打在下极板上 .通过电路的电流 I=UR=1 0 01 0 0 =1 A,单位时间打在下极板上的离子数目为N=0 .5× 11 .6× 1 0 -...

引用本文（GB/T 7714）