Question

（10分）有一種試驗(yàn)階段的超導(dǎo)電磁推進(jìn)船。它取消了傳統(tǒng)的螺旋槳，是船舶推進(jìn)的重大革新，其原理如圖所示，強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向，在垂直于船身方向兩邊安裝正負(fù)電極，電極都在海水里。當(dāng)電源接通時(shí)海水中產(chǎn)生垂直于船體方向的強(qiáng)電流，其在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生推力F="50" N，推動(dòng)船體運(yùn)動(dòng)。如磁感應(yīng)強(qiáng)度B="5" T（看作勻強(qiáng)磁場(chǎng)），水通道寬L="0.5" m，設(shè)電源接通時(shí)回路的電阻為R=5Ω。求：

（1）結(jié)合題中的原理圖說明船的運(yùn)動(dòng)方向；
（2）通過電源的電流I；?
（3）電源兩端的路端電壓U。

Answer 1

（1）向右運(yùn)動(dòng) （2）（3）

試題分析：（1）電路接通后，海水中產(chǎn)生垂直與磁場(chǎng)沿圖示方向向上的電流，根據(jù)左手定則，海水受到安培力水平向左，根據(jù)相互作用力，船體受到水平向右的作用力而向右運(yùn)動(dòng)。
（2）船體受到的推力與海水受到的安培力是相互作用力，即
而電流方向和磁場(chǎng)方向垂直
帶入計(jì)算得
（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律