问题
问答题
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、
、
。工作时,在通道内沿z轴正方向加
的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压
;海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率
小题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;
小题2:船以的速度匀速前进。若以船为参照物,海水以
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,在通道内海水速率增加到
。求此时两金属板间的感应电动势U感;
小题3:船行驶时,通道中海水两侧的电压按U感计算,海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。当船以
的速度匀速前进时,求海水推力的功率。
答案
小题1:(向右)
小题2:9.6
小题3:2880W
小题1:根据安培力公式,推力=
其中
则
对海水推力的方向沿y轴方向(向右)
小题2:
小题3:根据欧姆定律,
安培推力
对船的推力
推力的功率