为了降低潜艇噪音,提高其前进速度,可用电磁推进器替代螺旋桨。潜艇下方有左、右两组推进器,每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成,其原理示意图如下。在直线通道内充满电阻率的海水,通道中a的空间内,存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度、方向垂直通道侧面向外。磁场区域上、下方各有的金属板、,当其与推进器专用直流电源相连后,在两板之间的海水中产生了从到,大小恒为的电流,设电流只存在于磁场区域。不计电源内阻及导线电阻,海水密度。
(1)求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小,并判断其方向。
(2)在不改变潜艇结构的前提下,简述潜艇如何转弯?如何倒车?
(3)当潜艇以恒定速度前进时,海水在出口处相对于推进器的速度,思考专用直流电源所提供的电功率如何分配,求出相应功率的大小。