◎ 题目

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vA=8.0m/s。求此时两金属板间的感应电动势US； （3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按U′=U-Us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。

◎ 答案

解：（1）根据安培力公式，推力F1=I1Bb，其中 则，对海水推力的方向沿y轴正方向（向右） （2）U感=Bv感b=9.6V （3）根据欧姆定律， 安培推力F2=I2Bb=720N 对船的推力F=80%F2=576N 推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2880W

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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、…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。