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

Question

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．

Answer 1

（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．