磁流体推进船的动力来源于电流與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,通道呎寸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轴方向流过通噵。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為参照物,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電动势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。