為了降低潛艇噪音，提高其前進速度，可用電磁推進器替代螺旋槳。潛艇下方有左、右兩組推進器，每組由6個相同的、用絕緣材料制成的直線通道推進器構成，其原理示意圖如下。在直線通道內(nèi)充滿電阻率ρ=0.2Ω?m的海水，通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空間內(nèi)，存在由超導線圈產(chǎn)生的勻強磁場，其磁感應強度B=6.4T、方向垂直通道側面向外。磁場區(qū)域上、下方各有a×b=0.3m×0.4m的金屬板M、N，當其與推進器專用直流電源相連后，在兩板之間的海水中產(chǎn)生了從N到M，大小恒為I=1.0×103A的電流，設電流只存在于磁場區(qū)域。不計電源內(nèi)阻及導線電阻，海水密度ρm=1.0×103kg/m3。
（1）求一個直線通道推進器內(nèi)磁場對通電海水的作用力大小，并判斷其方向；
（2）在不改變潛艇結構的前提下，簡述潛艇如何轉彎？如何“倒車”？
（3）當潛艇以恒定速度v0=30m/s前進時，海水在出口處相對于推進器的速度v=34m/s,思考專用直流電源所提供的電功率如何分配，求出相應功率的大小。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：1574引用：13難度：0.5
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1．如圖所示，將六分之一圓弧導線固定于方向垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，圓弧導線兩端點A、C連線豎直。若給導線通以方向由A到C、大小為I的恒定電流，圓弧的半徑為R，則導線受到的安培力的大小和方向是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：70引用：4難度：0.8 -
2．如圖所示，一根中G=0.1N，長L=1m的質(zhì)量分布均勻的導體ab,在其中點彎成60°角，將此導體放入勻強磁場中，導體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當導體中通過I=1A的電流時，兩根彈簧比原長各縮短了Δx=0.01m,已知勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應強度的大小B=0.4T，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 18:0:2組卷：68引用：4難度：0.7 -
3．如圖所示，水平導軌處于蹄形磁鐵的磁場中，導線P所在處的磁場方向豎直（選填“向上”或“向下”）；閉合電鍵，通電導線P在磁場中受到的力稱為（選填“安培力”或“洛倫茲力”），由左手定則可知，該力的方向（選填“向左”或“向右”）．發(fā)布：2025/1/15 8:0:2組卷：28引用：12難度：0.9