问题描述：

如图所示为磁流体发电机示意图．其中两极板间距d=20cm，磁场的磁感应强度B=5T，若接入额定功率 P=100W的灯泡，灯泡正好正常发光，灯泡正常发光时的电阻R=400Ω．不计发电机内阻，求： （1）等离子体的流速多大？（2）若等离子体均为一价离子，则每秒钟有多少个什么性质的离子打在下极板．

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最佳答案：

（1）根据P=

U2

R

，灯泡的额定电压为：U=

PR

=

100×400

=200V发电机的电动势为：E=U=100V稳定时对离子由受力平衡知：

U

d

q=qvB所以：V=

U

Bd

=

200

5×0.2

m/s=200m/s（2）左手定则知，正离子将打在下极板上，下极板带正电；电流为：I=

U

R

=

200

400

=0.5A单位时间打在下极板的粒子数目为：N=

I

2e

=

0.5

2×1.6×10-19

=1.5625×1018个答：（1）等离子体的流速大小为200m/s；（2）每秒钟打在下极板上的正离子数为1.5625×1018个．