4.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,MM1N1N区域中L1=4cm,L2=$16\sqrt{39}$cm,通道侧面NN1、MM1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应强度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100%.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,油层在海面上的厚度均匀.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$\frac{q}{m}$为多少?
(3)在侧面NN1、MM1间施加一个匀强电场,也能完成油污的收集,若油污的回收率要达到100%,则匀强电场的场强至少为多少?
 0  137985  137993  137999  138003  138009  138011  138015  138021  138023  138029  138035  138039  138041  138045  138051  138053  138059  138063  138065  138069  138071  138075  138077  138079  138080  138081  138083  138084  138085  138087  138089  138093  138095  138099  138101  138105  138111  138113  138119  138123  138125  138129  138135  138141  138143  138149  138153  138155  138161  138165  138171  138179  176998 

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