06（北京卷）8 .(20分)磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來源于電流與磁場間的相互作用，圖1是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)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a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m，工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B=0.8T的勻強(qiáng)磁場；沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場，使兩極板間的電壓U=99.6V；海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率ρ=0.20Ω·m。

（1）       船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向；

（2）       船以vs=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)。以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口，由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水的速率增加到vd=8.0m/s。求此時(shí)金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢U感。

（3）       船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓按U '=U-U感計(jì)算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)換為船的動(dòng)力。當(dāng)船以vs=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，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(duì)海水推力的方向沿y軸正方向(向右)

(2)U感=Bu感b=9.6 V

(3)根據(jù)歐姆定律，I2= A

安培推力F2=I2Bb=720 N

對(duì)船的推力F=80%F2=576 N

推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2 880 W

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（06年北京卷）某同學(xué)用圖2所示電路，測繪標(biāo)有“3.8 V，0.3 V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象。

①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：
電流表：A1（量程100 mA，內(nèi)阻約2Ω）；        　　　　　

A2（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3Ω)；

 

電壓表：V1（量程5 V，內(nèi)阻約5kΩ ）；

V2（量程15 V，內(nèi)阻約15Ω ）；

 

滑動(dòng)變阻器：R（阻值范圍0～10）；

                            R（阻值范圍0～2k）；

 

電源：E1（電動(dòng)勢為1.5 V，內(nèi)阻為0.2Ω）；     

E2（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）。

 

為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表___________，電壓表______________，滑動(dòng)變阻器________________，電源___________________。（填器材的符號(hào)）

 

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖所示。由圖象可知，此燈泡在不不作時(shí)，燈絲電阻為___________；當(dāng)所加電壓為3.00 V時(shí)，燈絲電阻為____________，燈泡實(shí)際消耗的電功率為___________W。


　　　　　　　　　

 

③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系。符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（06年北京卷）（20分）磁流體推進(jìn)船的動(dòng)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(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)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a＝2.0m，b＝0.15m、c＝0.10m。工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B＝8.0T的勻強(qiáng)磁場；沿x軸正方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6V；海水沿y軸正方向流過通道。已知海水的電阻率ρ＝0.22Ω?m。

　　 （1）船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向；

（2）船以vs＝5.0m/s的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口由于通道的截面積小球進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到vd＝8.0m/s。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢U。

（3）船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓U/＝U－U計(jì)算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力。當(dāng)船以vs＝5.0m/s的船速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

06（北京卷）45 某同學(xué)用圖2所示電路，測繪標(biāo)有“3.8 V,0.3 V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.


①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇:
電流表：A:(量程100 mA,內(nèi)阻約2  );
        A:(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.3   );
電壓表：V1(量程5 V,內(nèi)阻約5     );
        V2(量程15 V,內(nèi)阻約15   );
電源：E1(電動(dòng)勢為1.5 V，內(nèi)阻為0.2  );
      E2(電動(dòng)勢為4 V,內(nèi)阻約為0.04  ).
為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表___________，電壓表______________,滑動(dòng)變阻器________________，電源___________________.(填器材的符號(hào))
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖3所示.由圖象可知，此燈泡在不不作時(shí)，燈絲電阻為___________；當(dāng)所加電壓為3.00 V時(shí)，燈絲電阻為____________,燈泡實(shí)際消耗的電功率為___________W.
　　　　　　　　　

③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的__________．
                  

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