磁流体动力发电机的原理如图所示，一个水平放置的上下、前后封闭的横截面为矩形的塑料管，其宽度为l，高 （1）由法拉第电磁感应定律，两铜板间的电势差 E=Blv 0由右手定则可判断出M板的电势高（2）用电阻可忽略不计的导线将铜板M、N外侧相连接，即铜板由外侧短路后，M、N两板间的电动势 E=Blv短路电流 I=E R 内R 内=ρ l hd磁场对流体的作用力 F=BIl解得：F=v B 2 hld ρ方向与v方向相反（或水平向左）（3）设流体在流动过程中所受的阻力与流速的比例系数为k，所以在外电路未短路时流体以稳定速度v 0 流过，此时流体所受的阻力（即涡轮机所提供的动力）F 0=kv 0此时涡轮机提供的功率 P 0=F 0 v 0=kv 0 2外电路短路后，流体仍以稳定速度v 0 流过时，设此时磁场对流体的作用力为F 磁，根据第（2）问的结果可知F 磁=v 0 B 2 hld ρ此时涡轮机提供的动力 F t=F 0+F 磁=kv 0+v 0 B 2 hld ρ此时涡轮机提供的功率 P t=Fv 0=kv 0 2+v 20 B 2 hld ρ所以新增加功率△P=P t-P 0=v 20 B 2 hld ρ答：（1）电势差为Blv 0，由右手定则可判断出M板的电势高．（2）磁场对流体的作用力为 v B 2 hld ρ．（3）增加功率的表达式为△P=v 20 B 2 hld ρ．
磁流体发电机的工作原理 磁流体发电机，又叫等2113离子发电机，是根据霍尔效5261应，用导电流体，4102例如空气1653或液体，与磁场相对运动而发电的一种设备。磁流体发电，是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去，利用磁场对带电的流体产生的作用，从而发出电来。最简单的开式磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。工作过程是在化石燃料燃烧后产生的高温气体中，加入易电离的钾盐或钠盐，使起部分电离后，经喷管加速产生高达摄氏3000度、速度达到1000米／秒的高温高速导电气体，最后产生电流。原理 磁流体发电中的带电流体，它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下，这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈，有些电子甚至可以脱离原子核的束缚，结果，这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物，这就是等离子体。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面，等离子体中带有正、负电荷的高速粒子，在磁场中受到洛伦兹力的作用，分别向两极偏移，于是在两极之间产生电压，用导线将电压接入电路中就可以使用了。
磁流体发电有什么优点？ 磁流体发电并不是开辟新能源，而是一种新的能源转换方式。它的优点在于：一是热效率高；二是结构紧凑、体积小；三是单机容量大：四是发电启停动作快；五是节省资源且可用高硫煤发电；六是对环境污染较小；七是可以副产氮肥等。由于它发电启停快，很适于满足“尖峰负荷”和军事武器装备方面特殊电源使用。如船舶动力、航空、航天器上用电，特别是用于火箭发动机燃烧室和磁流体发电联合装置，则可获得千瓦级的功率。近年，超导技术飞速发展，有的国家又在研究“超导磁流体发电机”，因其输出功率几乎不受磁场强度的制约，足以提供强大的输出功率，可适于需要小型化、大容量电源系统的武器装备使用。
磁流体发电的磁流体发电的原理 根据电磁感应原理，用导电流体（气体或液体）与磁场相对运动而发电。导电流体在通道中横越磁场B流过时，由于电磁感应而在垂直于磁场和流速的方向上感生出一个电场E，如把导电流体与外负载相接，导电流体中的能量就可直接转换成电能，向外输出（图1）。这样能省去普通发电机组中某些能量转换的中间过程，因此这种发电又称磁流体直接发电，在这种发电装置中主要部件是发电通道、电极和磁场。装置类型 按照电流由导电流体中引出的方式，发 电装置可分为传导式和感应式两种。在传导式发电器中，电流是通过发电通道两侧的电极引出的；在感应式发电器中，没有电极，电流直接由磁场绕组输出。按照输出 电流的类别，发电装置可分为交流和直流两种。根据工作介质在装置中是一次使用还是在系统中循环使用，发电装置可分为开式和闭式两种。根据发电通道几何形状的不同，发电装置可分为直线型、涡旋型和径向外流型等几种。下面介绍两种装置：①开式循环直线型磁流体发电装置这种发电装置中的工作介质是温度2500~3500开的高温电离气体，即等离子体。在连续电极的直线型发电装置中（图2a)，如果平均电子碰撞频率比电子在磁场中的回旋频率大得多，则当等离子体横越磁场时，就感生出。
（2013？静安区二模）如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图． 一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑 （1）根据电阻定律得，R=ρabL，（2）∵FA=BIa，I＝BavR．再利用（1）的结论，可推得FA＝1ρabLvB2．力FA的方向与流速v的方向反向．（3）不加磁场时：pab=kv0．加磁场时：pab-FA=kv．由上面二式，得FA＝pab？pabv0v．再利用（2）的结论，可推得v＝pρv0pρ+Lv0B2．（4）∵△P=P2-P1，P1=pabv0，P2=p′abv0，P=（p′ab-pab）v0．p′ab-FA′=kv0，pab=kv0，P=FA′v0．FA′＝1ρabLv0B2．P＝1ρabLv02B2．答：（1）两个铜面之间区域的电阻R的表达式R=ρabL．（2）流体所受的磁场力F与v关系式FA＝1ρabLvB2，力FA的方向与流速v的方向反向．（3）加磁场后流体新的稳定速度v的表达式v＝pρv0pρ+Lv0B2．（4）功率增加量的表达式△P＝1ρabLv02B2．
