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、、。工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加的勻強(qiáng)磁場；沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)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(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對海水推力的大小和方向；

（2）船以的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以的速率涌入進(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)海水速率增加到。求此時(shí)兩金屬板間的感應(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感計(jì)算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力。當(dāng)船以的速度勻速前進(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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


（1）(8分)某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

①請完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟：按圖14(a)安裝實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)離”)計(jì)時(shí)器下端；              ，                ，使重物自由下落；關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

②圖14(b)和(c)是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶，應(yīng)選取       (填“b”或“c”)來計(jì)算重力加速度。在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣�，主要原�?img src='http://thumb.1010pic.com/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(shí)驗(yàn)小組研究兩個(gè)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(yīng)選擇圖15中的       （填“b”或“c”）電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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

    

圖16

③圖16(a)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表)。

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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(diǎn)，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(qiáng)電場，場強(qiáng)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(diǎn)建立如圖的直角坐標(biāo)系。一細(xì)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(diǎn)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(jì)。

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

（2）如果磁感強(qiáng)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(diǎn)位于圖中A點(diǎn)處，已知A點(diǎn)的縱坐標(biāo) , 求它的橫坐標(biāo)的數(shù)值。

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科目：高中物理 來源： 題型：


磁懸浮列車動(dòng)力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌，軌間存在著等距離的正方形勻強(qiáng)磁場Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下圖所示。導(dǎo)軌上放有金屬框abcd，金屬框電阻R=2Ω，導(dǎo)軌間距L=0.4m，當(dāng)磁場Bl、B2同時(shí)以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求

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

(2)如果金屬框運(yùn)動(dòng)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(dá)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(yùn)動(dòng)，它每秒鐘要消耗多少磁場能?

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)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(jìn)入B時(shí)的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為F，單位時(shí)間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究方便，假定離子推進(jìn)器在太空飛行時(shí)不受其他阻力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)的速度。⑴求加在BC間的電壓U；⑵為使離子推進(jìn)器正常運(yùn)行，必須在出口D處向正離子束注入電子，試解釋其原因。

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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(xì)軟導(dǎo)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(gè)邊界水平、上下高度都為d的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，磁場方向與金屬棒及其兩端的豎直導(dǎo)線所確定的平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)線電阻不計(jì)，讓兩金屬棒從靜止（軟導(dǎo)線棚緊）開始釋放，經(jīng)過一段時(shí)間，C剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)磁場，而D尚未進(jìn)入Ⅱ區(qū)磁場，從此時(shí)開始直到D離開Ⅰ區(qū)磁場，C、D都做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：

⑴C進(jìn)入磁場之前，每根導(dǎo)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(dòng)過導(dǎo)線截面的電量q

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如圖，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸于兩豎直墻之間，開始時(shí)OB繩水平．現(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點(diǎn)緩慢上移至B′點(diǎn)，此時(shí)OB′與OA之間的夾角θ<90°．設(shè)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

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在“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有______．(填選項(xiàng)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(shí)驗(yàn)過程中，下列做法正確的是______．

A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)     B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)計(jì)時(shí)器處

(3)如圖所示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有4個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0,1,2,3,4,5,6共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測出1,2,3,4,5,6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離，如圖所示(單位：cm)．由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)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(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝49 Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，則加速度的測量值比實(shí)際值偏______ .(填“大”或“小”)

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關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中不正確的是(  )

A．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)

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

C．平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)

D．平拋運(yùn)動(dòng)物體的落地速度和在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都只與拋出點(diǎn)離地面高度有關(guān)

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