题目内容
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＝0.8T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两极板间的电压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 Ωm．
(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．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，在通道内海水的速率增加到vd＝8.0 m/s．求此时金属板间的感应电动势U感．
(3)船行驶时，通道中海水两侧的电压按
＝U－U感计算，海水受到电磁力的80％可以转换为船的动力．当船以vs＝5.0 m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率．
答案：
解析：
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(1)根据安培力公式，推力F1＝I1Bb，其中I1＝  ，R＝ρ
则 Ft＝ N
对海水推力的方向沿 y轴正方向(向右)(2)U感＝Bu感b＝9.6 V (3)根据欧姆定律，I2＝  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＝2880 W |
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