磁流体发电是一种新型发电方式，图3乙是其工作原理示意图.图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面，上下两个侧面的材料是电阻

Question

磁流体发电是一种新型发电方式，图3乙是其工作原理示意图.图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面，

上下两个侧面的材料是电阻可以忽略的导体电极，这两个电极与负载电阻相连.整个发电导管处于图中磁感线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图3甲所示.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力作用，从而产生电动势.发电导管内电离气体流速随磁场的有无而不同.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v ₀ .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Δp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.

Answer 1

（1）不存在磁场时，由力的平衡得f=F=abΔp（2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势为 E=Bav回路中的电流为 I=电流I受到的安培力为 F安=设F′为存在磁场时的摩擦阻力，依题意有存在磁场时，由力的平衡得abΔp=F安+F′根据上述各式解得 E=
【试题分析】