磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其工作原理如下图所示,推进器矩形通道由四块板所围,通道长a=1.0m,宽b=0.20m,高c=0.08m,其中两侧面是金属板,上下-物理

题目简介

磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其工作原理如下图所示,推进器矩形通道由四块板所围,通道长a=1.0m,宽b=0.20m,高c=0.08m,其中两侧面是金属板,上下-物理

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磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其工作原理如下图所示,推进器矩形通道由四块板所围,通道长a=1.0m,宽b=0.20m,高c=0.08m,其中两侧面是金属板,上下两板为绝缘板.两金属板间所加电压为U=200V,且位于x=0处的金属板电势较高,通道内部可视为匀强电场.试求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)若在通道内灌满海水(导体),海水的电阻率ρ=0.22Ω•m,两金属板间海水的电阻R为多大?(已知导体电阻R=ρ
l
S
,式中ρ是导体的电阻率,l是导体的长度,S是导体的横截面积)
(3)若船静止时通道内灌满海水,并在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场,求这时推进器对海水推力的大小和方向.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:长宁区一模

答案

(1)沿x方向,E=class="stub"U
b
=class="stub"200V
0.20m
=1000V/m

(2)视ac面为导体的横截面积,b为导体的长度,根据所给的规律得R=ρclass="stub"l
S
=ρclass="stub"b
ac
=0.22×class="stub"0.20
1.0×0.08
Ω=0.55Ω

(3)I=class="stub"U
R
=class="stub"200
0.55
A=363.64A

对海水推力 F=BIb=8.0×363.64×0.20N≈582.0N
根据左手定则,F的方向沿-y方向;
答:(1)匀强电场的场强大小为1000V/m;
(2)两金属板间海水的电阻R为0.55Ω;
(3)推进器对海水推力的大小为363.64N,方向沿-y方向.

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