8.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)若小油珠的比荷只与电流的平方根成正比,则当船速到达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100%,则电流至少要多少?(已知$\sqrt{624}$≈24.98)
 0  142998  143006  143012  143016  143022  143024  143028  143034  143036  143042  143048  143052  143054  143058  143064  143066  143072  143076  143078  143082  143084  143088  143090  143092  143093  143094  143096  143097  143098  143100  143102  143106  143108  143112  143114  143118  143124  143126  143132  143136  143138  143142  143148  143154  143156  143162  143166  143168  143174  143178  143184  143192  176998 

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