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图所示是磁流体发电机的示意图。将气体加热到高温(如2500K以上)使之电离成等离子体 并让它

2022-08-12 05:08:05 问答库 阅读 194 次

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图所示是磁流体发电机的示意图。将气体加热到高温(如2500K以上)使之电离成等离子体,并让它通过平行板电极1,2之间,在这里有一垂直于纸面向里的磁场B。试说明这时两电极间会产生一个大小为vBd的电压(v为气体速度,d为电极间距)。并指出哪个电极是正极?

参考答案

当电离成为等离子体的气流通过电极1,2之间时,根据洛伦兹力可以判断:正离子受到一个向上的力,偏向上极板,上极板成为正极;负离子受到向下的力偏向下极板,下极板成为负极。
当两极间积累电荷以后,在其间便形成电场,其间的粒子将受到与洛伦兹力相反方向的电场力,且此电场力随着两极间电荷积累的增多而增大。当其间的粒子所受的电场力与洛伦兹力相等(平衡)时,两极间的电荷积累停止,两极间的电势差达到恒定值。推导如下:
设带电粒子的电荷量为q,达到平衡时,两极间的电场强度为E,气流的速度即其中的粒子的运动速度为v,U为平衡以后两极间的电势差,则
Eq=qvB
E=vB
所以
U=Ed=vBd

考点:等离子体,电离