Question

圖1-8是磁流體發電機工作原理圖。

磁流體發電機由燃燒室（O）、發電通道（E）和偏轉磁場（B）組成。在2500K以上的高溫下，燃料與氧化劑在燃燒室混合、燃燒后，電離為正負離子（即等離子體），并以每秒幾百米的高速噴入磁場，在洛侖茲力的作用下，正負離子分別向上、下極板偏轉，兩極板因聚積正負電荷而產生靜電場。這時等離子體同時受到方向相反的洛侖茲力（）與電場力（F）的作用，當F=時，離子勻速穿過磁場，兩極板電勢差達到最大值，即為電源的電動勢。設兩板間距為d，板間磁場的磁感強度為B，等離子體速度為，負載電阻為R，電源內阻不計，通道截面是邊長為d的正方形，試求：
小題1:（1）磁流體發電機的電動勢？
小題2:（2）發電通道兩端的壓強差？

Answer 1

小題1:
小題2:

根據兩板電勢差最大值的條件

所以，磁流發電機的電動勢為                        
設電源內阻不計，通道橫截面邊長等于的正方形，且入口處壓強為，出口處的壓強為；當開關S閉合后，發電機電功率為
根據能量的轉化和守恒定律有

所以，通道兩端壓強差為