精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用.如图16-31所示是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成.

图16-31

如图16-32所示,通道尺寸a=2.0 m、b=0.15 m、c=0.10 m.工作时,在通道内沿z轴正方向加B=8.0 T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压U=99.6 V;海水沿y轴方向流过通道.已知海水的电阻率ρ=0.20 Ω·m.

图16-32

(1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;

(2)船以vS=5.0 m/s的速度匀速前进.若以船为参考系,海水以5.0 m/s的速度涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水速率增加到vd=8.0 m/s.求此时两金属板间的感应电动势U

(3)船行驶时,通道中海水两侧的电压按U′=U-U计算,海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力.当船以vS=5.0 m/s 的速度前进时,求海水推力的功率.

解析:(1)根据安培力公式,推力F1=I1Bb,其中I1=,R=

    则F1=B=769.8 N

    对海水推力的方向沿y轴正方向(向右).

(2)U=Bvdb=9.6 V.

(3)根据欧姆定律,I2==600 A

    安培推力F2=I2Bb=720 N

    对船的推力F=80%F2=576 N

    推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2 880 W.

答案:(1)769.8 N    向右  (2)9.6 V(3)2 880 W

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?长宁区一模)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其工作原理如下图所示,推进器矩形通道由四块板所围,通道长a=1.0m,宽b=0.20m,高c=0.08m,其中两侧面是金属板,上下两板为绝缘板.两金属板间所加电压为U=200V,且位于x=0处的金属板电势较高,通道内部可视为匀强电场.试求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)若在通道内灌满海水(导体),海水的电阻率ρ=0.22Ω?m,两金属板间海水的电阻R为多大?(已知导体电阻R=ρ
lS
,式中ρ是导体的电阻率,l是导体的长度,S是导体的横截面积)
(3)若船静止时通道内灌满海水,并在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场,求这时推进器对海水推力的大小和方向.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用.图1是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成.
如图2所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m.工作时,在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压U=99.6V;海水沿y轴方向流过通道.已知海水的电阻率ρ=0.20Ω?m.
(1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;
(2)船以vs=5.0m/s的速度匀速前进.若以船为参照物,海水以5.0m/s的速率涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水速率增加到vd=8.0m/s.求此时两金属板间的感应电动势U
(3)船行驶时,通道中海水两侧的电压按U′=U-U计算,海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力.当船以vs=5.0m/s的速度匀速前进时,求海水推力的功率.
精英家教网

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

磁流体推进船的动力来源于电流与磁场问的相互作用.图甲是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推倒进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成.
精英家教网
如图乙所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m.工作时,在通道内沿x轴正方向加B=8.0T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压U=99.6V;海水沿y轴方向流过通道已知海水的电阻率ρ=0.20Ω?m.
①船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;
②船以vs=5.0m/s的速度匀速前进.若以船为参考系,海水以5.0m/a的速度涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水速率增加到vd=8.0m/s.求此时两金属板间的感应电动势U

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。如图2所示,通道尺寸a=2.0 m、b=0.15 m、c=0.10 m。工作时,在通道内沿z轴正方向加B=8.0 T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场。使两金属板间的电压U=99.6 V,海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=0.20 Ω·m。

(1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;

(2)船以vs=5.0 m/s的速度匀速前进。若以船为参照物,海水以5.0 m/s的速率涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水速率增加到vd=8.0 m/s。求此时两金属板间的感应电动势U

(3)船行驶时,通道中海水两侧的电压按U′=U-U计算,海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。当船以vs=5.0 m/s的速度匀速前进时,求海水推力的功率。

查看答案和解析>>

同步练习册答案