磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。

如圖2所示，通道尺寸、、。工作時，在通道內(nèi)沿z軸正方向加的勻強磁場；沿x軸負方向加勻強電場，使兩金屬板間的電壓；海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率

（1）船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；

（2）船以的速度勻速前進。若以船為參照物，海水以的速率涌入進水口，由于通道的截面積小于進水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到。求此時兩金屬板間的感應電動勢U感；

（3）船行駛時，通道中海水兩側(cè)的電壓按U感計算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力。當船以的速度勻速前進時，求海水推力的功率。


1）根據(jù)安培力公式,推力F1=I1Bb，其中I1=,R＝ρ
　 則Ft= N

對海水推力的方向沿y軸正方向(向右)

（2）U=Bub=9.6 V

（3）根據(jù)歐姆定律，I2=A

安培推力F2＝I2Bb＝720 N

推力的功率P＝Fvs＝80%F2vs＝2 880 W


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


（1）(8分)某同學使用打點計時器測量當?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

①請完成以下主要實驗步驟：按圖14(a)安裝實驗器材并連接電源；豎直提起系起有重物的紙帶，使重物             (填“靠近”或“遠離”)計時器下端；              ，                ，使重物自由下落；關閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復實驗。

②圖14(b)和(c)是實驗獲得的兩條紙帶，應選取       (填“b”或“c”)來計算重力加速度。在實驗操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結果仍小于當?shù)刂亓铀俣�，主要原�?img src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/files/down/test/2015/06/20/04/2015062004395711640063.files/image024.gif'>是空氣阻力和        。

圖14

（2）(10分)某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1Ω)、定值電阻等。

 

圖15

①使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“×1”歐姆檔測量，示數(shù)如圖15(a)所示，讀數(shù)為     Ω。據(jù)此應選擇圖15中的       （填“b”或“c”）電路進行實驗。

②連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸       (填“增大”或“減小”)；依次記錄電流及相應的電壓；將元件X換成元件Y，重復實驗。

    

圖16

③圖16(a)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖線，由圖可判斷元件      (填“X”或“Y”)是非線性元件。

④該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R＝21Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和電阻r，如圖16(b)所示。閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2，讀數(shù)為1.00V，利用圖16(a)可算得E＝    V，r＝     Ω(結果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖17甲所示，圖的右側(cè)MN為一豎直放置的熒光屏，O為它的中點，OO’與熒光屏垂直，且長度為l。在MN的左側(cè)空間內(nèi)存在著方向水平向里的勻強電場，場強大小為E。乙圖是從甲圖的左邊去看熒光屏得到的平面圖，在熒光屏上以O為原點建立如圖的直角坐標系。一細束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以相同的初速度v0從O’點沿O’O方向射入電場區(qū)域。粒子的重力和粒子間的相互作用都可忽略不計。

（1）若再在MN左側(cè)空間加一個勻強磁場，使得熒光屏上的亮點恰好位于原點O處，求這個磁場的磁感強度的大小和方向。

（2）如果磁感強度的大小保持不變，但把方向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒光屏上的亮點位于圖中A點處，已知A點的縱坐標 , 求它的橫坐標的數(shù)值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


磁懸浮列車動力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導軌，軌間存在著等距離的正方形勻強磁場Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下圖所示。導軌上放有金屬框abcd，金屬框電阻R=2Ω，導軌間距L=0.4m，當磁場Bl、B2同時以v=5m/s的速度向右勻速運動時，求

(1)如果導軌和金屬框均很光滑，金屬框?qū)Φ厥欠襁\動?若不運動，請說明理由；如運動，原因是什么?運動性質(zhì)如何?

(2)如果金屬框運動中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍，K=0.18，求金屬框所能達到的最大速度vm是多少?

(3)如果金屬框要維持(2)中最大速度運動，它每秒鐘要消耗多少磁場能?

 


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


離子推進器是新一代航天動力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，BC之間加有恒定電壓，正離子進入B時的速度忽略不計，經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后噴出。已知推進器獲得的推力為F，單位時間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究方便，假定離子推進器在太空飛行時不受其他阻力，忽略推進器運動的速度。⑴求加在BC間的電壓U；⑵為使離子推進器正常運行，必須在出口D處向正離子束注入電子，試解釋其原因。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，長度都為L的兩金屬棒C、D兩端分別連接兩根輕質(zhì)的細軟導線，懸掛在水平固定光滑絕緣的圓柱體兩側(cè)，空間存在兩個邊界水平、上下高度都為d的兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，磁場方向與金屬棒及其兩端的豎直導線所確定的平面垂直，磁感應強度均為B，C的質(zhì)量為2m，D的質(zhì)量為m，C、D的電阻都為R，導線電阻不計，讓兩金屬棒從靜止（軟導線棚緊）開始釋放，經(jīng)過一段時間，C剛進入Ⅰ區(qū)磁場，而D尚未進入Ⅱ區(qū)磁場，從此時開始直到D離開Ⅰ區(qū)磁場，C、D都做勻速直線運動。求：

⑴C進入磁場之前，每根導線中的張力T

⑵釋放的位置，C離Ⅰ區(qū)磁場上邊緣的距離h

⑶全過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q

⑷全過程中動過導線截面的電量q

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時OB繩水平．現(xiàn)保持O點位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B′點，此時OB′與OA之間的夾角θ<90°．設此過程中OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB，則下列說法正確的是

A．FOA一直減小          B．FOA一直增大

C．FOB一直減小          D．FOB先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中：

(1)除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有______．(填選項代號)

A．電壓合適的50 Hz交流電源     B．電壓可調(diào)的直流電源     C．刻度尺

D．秒表      E．天平

(2)實驗過程中，下列做法正確的是______．

A．先接通電源，再使紙帶運動     B．先使紙帶運動，再接通電源

C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處 D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

(3)如圖所示為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有4個點未畫出，按時間順序取0,1,2,3,4,5,6共7個計數(shù)點，測出1,2,3,4,5,6點到0點的距離，如圖所示(單位：cm)．由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度大小v4＝________m/s，小車的加速度大小為________m/s2.(保留2位有效數(shù)字)

(4)如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝49 Hz，而做實驗的同學并不知道，則加速度的測量值比實際值偏______ .(填“大”或“小”)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


關于平拋運動，下列說法中不正確的是(  )

A．平拋運動是勻變速運動

B．做平拋運動的物體，在任何時間內(nèi)，速度改變量的方向都是豎直向下的

C．平拋運動可以分解為水平的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動

D．平拋運動物體的落地速度和在空中運動時間都只與拋出點離地面高度有關

查看答案和解析>>

同步練習冊答案