带电粒子在匀强磁场的运动状态，带电粒子在匀强磁场中的运动

带电粒子在匀强磁场的运动状态，带电粒子在匀强磁场中的运动（B表示磁感应强度；v表示等离子体的速度；d表示上图AB两板的间距）所以，根据电动势的表达式可分析出，决定磁流体发电机电动势的物理量只有以上三个，与其他物理量无关。这个公式与我们后续阐述的动生电动势是完全一致的。匀速直线运动时，电场力等于洛伦兹力ε/dq=qvB。所以电动势ε=Bvd1、电动势正负极的判断将等离子体的移动方向看成正电荷的运动方向，根据左手定则判断正电荷所受洛伦兹力的方向，该方向的极板即为正极。这个可千万不能错。2、电动势ε的大小计算：

磁流体发电机就是把高温气体中大量的正、负带电粒子通过磁场后分开，从而形成一个直流电源的装置。

磁流体发电机的构造如上图所示，左右是磁极，上下是两个电极板，形成的直流电对外输出。

磁流体发电机的原理就是带电粒子在电磁复合场中受洛伦兹力作用后又产生电场，由偏转至保持匀速直线运动，从而实现稳定供电。

我们来看看常见的考点

1、电动势正负极的判断

将等离子体的移动方向看成正电荷的运动方向，根据左手定则判断正电荷所受洛伦兹力的方向，该方向的极板即为正极。这个可千万不能错。

2、电动势ε的大小计算：

匀速直线运动时，电场力等于洛伦兹力ε/dq=qvB。所以电动势ε=Bvd

（B表示磁感应强度；v表示等离子体的速度；d表示上图AB两板的间距）所以，根据电动势的表达式可分析出，决定磁流体发电机电动势的物理量只有以上三个，与其他物理量无关。这个公式与我们后续阐述的动生电动势是完全一致的。

3、磁流体发电机内阻：

将其看成一个长方体电阻，根据电阻定律计算内阻，如下图内阻

计算内阻的时候特别需要注意的是辨别到底哪个是电阻定律中的长度，哪个是电阻定律中的面积，当然把握一点，这个也不难，电流方向就是长度方向，但是电流方向和等离子体的运动方向不一样，注意体会。

4、闭合电路

①稳定后，若不接通用电器，则不会有新的离子到达极板上。接通用电器，流过干路的电荷量即为新到达极板的电荷量，可用Q=It 计算。

②连接外电路后，会涉及电流、输出功率、最大功率等相关计算，可将磁流体发电机当成有电动势和内阻的电源即可，套用“恒定电流”中的相关知识解答。

例题：磁流体发电机是一种新型发电方式，图1和图2是其工作原理示意图，图2中的长方体是发电导管，

其中空部分的长、高、宽分别为l a b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻RL相连，整个发电导管处于图中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势，发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差△p维持恒定，求：

（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大？

（2）磁流体发电机的电动势E的大小。

（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P。

解析：本题题目所给信息多，综合性技巧性比较强，大家首先注意体会从几百字的题目中抓住关键信息的重要性。

第一问就是抓关键信息的典型。如果你抓住了“发电导管内电离气体流速处处相同”，那么就可以知道是匀速直线运动，受力平衡，大气压力=摩擦力。即f=(p进-p出)s=△pab。当然研究对象的选取有一点点难度，毕竟是流体问题。

第二问根据磁流体发电机的工作原理，显然电动势E=Bav。也就是求有磁场时的速度v，v=f'/k。k由第一问知，所以v=f'/(f/v0)。所以求解f'是关键。由平衡知，f' f安=△pab。f安=BaI=BaE/R总。接下来就是一个复杂的数学计算了。不再赘述。

第三问功率定义式P=fv(此时我们要理解这个功率到底是什么？发电导管的输入的力也就是它产生的大气压力有多大呢？)当然为了计算简单我们也可以用能量守恒，P=EI f'v。又是复杂的计算。头疼。这个计算确实对速度和精确性有很高的要求。如果考试时间不够，把过程放到那里，答案就放弃吧。

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