Question

磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图a是在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b所示，通道尺寸a=2．0m、b=0．15m、c=0．10m。工作时，在通道内沿z轴正方向加B=8．0T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U=99．6V；海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=0．20Ω?m。

（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；

（2）船以vs=5．0m/s的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以5．0m/s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vd=8．0m/s。求此时两金属板间的感应电动势U感；

（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按U?=U-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vs=5．0m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率。

Answer 1