磁流體推進(jìn)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(shí)驗(yàn)船的示意圖,磁流體推進(jìn)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(nèi)沿z軸正方向加B=8.0T的勻強(qiáng)磁場;沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)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(jìn)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(jìn).若以船為參照物,海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口,由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積,在通道內(nèi)海水速率增加到vd=8.0m/s.求此時兩金屬板間的感應(yīng)電動勢U感;
(3)船行駛時,通道中海水兩側(cè)的電壓按U′=U-U感計(jì)算,海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力.當(dāng)船以vs=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)時,求海水推力的功率.
【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動力學(xué)類問題;電磁感應(yīng)過程中的電路類問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:820引用:4難度:0.3
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1.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,當(dāng)MN在外力的作用下運(yùn)動時,PQ在磁場的作用下向右運(yùn)動,則MN所做的運(yùn)動可能是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 13:0:1組卷:221引用:1難度:0.6 -
2.如圖所示,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行且光滑的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m、電阻為2R,導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量為2m、電阻為R,均靜止在導(dǎo)軌上,現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab以初速度v0向右滑動。運(yùn)動過程中,導(dǎo)體棒ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,關(guān)于導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng),下列說法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/7 20:30:1組卷:310引用:1難度:0.4 -
3.如圖甲所示,輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)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(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化關(guān)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:233引用:4難度:0.7
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