磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用．圖1是在平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成．
如圖2所示，通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m.工作時，在通道內沿z軸正方向加B=8.0T的勻強磁場；沿x軸負方向加勻強電場，使兩金屬板間的電壓U=99.6V；海水沿y軸方向流過通道．已知海水的電阻率ρ=0.20Ω?m.
（1）船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；
（2）船以vs=5.0m/s的速度勻速前進．若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進水口，由于通道的截面積小于進水口的截面積，在通道內海水速率增加到vd=8.0m/s.求此時兩金屬板間的感應電動勢U感；
（3）船行駛時，通道中海水兩側的電壓按U′=U-U感計算，海水受到電磁力的80%可以轉化為對船的推力．當船以vs=5.0m/s的速度勻速前進時，求海水推力的功率．
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：833引用：4難度：0.3
相似題
-
1．如圖所示，水平放置的平行光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向左運動，則PQ所做的運動可能是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 14:0:1組卷：233引用：14難度：0.5 -
2．電磁軌道炮是利用磁場對通電導體的作用使炮彈加速的，其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設圖中直流電源電動勢為E=45V（內阻不計），電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距為l=1m,電阻不計。炮彈可視為一質量為m=2kg,電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導軌間處于靜止狀態(tài)，并與導軌良好接觸。導軌間存在垂直于導軌平面向上、磁感應強度大小為B=2T的勻強磁場。接通電路后MN開始向右加速運動，經過一段時間后回路中電流為零，MN達到最大速度，之后離開導軌。求：
（1）直流電源的a端是正極還是負極？
（2）若用導線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開導軌時的最大速度的大小；
（3）若開關先接1，使電容器完全充電；然后將開關接至2，MN離開導軌時的最大速度的大小。
發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：129引用：3難度：0.4 -
3．如圖甲所示，輕質絕緣細線吊著一質量為m=0.8kg、邊長為L=1m、匝數(shù)n=20、總電阻R=1Ω的正方形線圈．在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的磁場，磁感應強度大小隨時間變化關系如圖乙所示（g=10m/s2）．則下列判斷正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：237引用：4難度：0.7