3.针对目前难以处理的轻质油和化工原料的海洋油污染,中科院电工研究所电磁推进组提出了磁流体海洋浮油回收新技术,于2004年成功研制了海洋浮油回收试验船(如图甲),船体结构如图乙所示,试验船的俯视图如图丙所示,MMlN1N区域中宽L1=4cm,长L2=16$\sqrt{39}$cm,通道侧面NNl、MMl用金属板制成,并分别与电源的正、负极相接,区域内有竖直向上的磁感强度B=1T的匀强磁场.当油污海水进入高×宽=3cm×4cm的通道后,水平方向的电流通过海水,海水在安培力作用下加速,和油发生摩擦起电,使上面的浮油层带正电,并在库仑力作用下变成直径0.5mm左右小油珠.油珠在横向的洛仑兹力作用下,逐渐向某一侧面运动,海水在船尾的出口被喷出,油通过N1处的油污通道流入油污收集箱而被排出.当船速为v0=8m/s,电流为I=10A时,油污的回收率(回收到的油与从入口进入的油的比值)恰好达到l 00%.假设浮油通过磁场边界MN前已成为带电小油珠,表面油层中的电场力、油珠之间的相互作用力、海水对油层的带动均可忽略,油层在海面上厚度均匀.试完成下列问题:

(1)判断海水所受的安培力的方向,并求出安培力大小.
(2)船速为v0=8m/s,电流为I=10A时,油珠的比荷q/m为多少?
(3)若小油珠的比荷只与电流的平方根成正比,则当船速达到v=16m/s,电流仍为I=10A时,油污的回收率为多少?若油污的回收率要达到l00%,则电流至少要多少?(已知$\sqrt{624}$≈24.98)
 0  133960  133968  133974  133978  133984  133986  133990  133996  133998  134004  134010  134014  134016  134020  134026  134028  134034  134038  134040  134044  134046  134050  134052  134054  134055  134056  134058  134059  134060  134062  134064  134068  134070  134074  134076  134080  134086  134088  134094  134098  134100  134104  134110  134116  134118  134124  134128  134130  134136  134140  134146  134154  176998 

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