Question

（2013年5月北京市房山區(qū)二模）某種電磁泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，把裝有液態(tài)鈉的矩形截面導(dǎo)管（導(dǎo)管是環(huán)形的，圖中只畫出其中一部分）水平放置于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與導(dǎo)管垂直. 讓電流I按如圖方向橫穿過液態(tài)鈉且電流方向與B垂直. 設(shè)導(dǎo)管截面高為a，寬為b，導(dǎo)管有長為L的一部分置于磁場中. 由于磁場對液態(tài)鈉的作用力使液態(tài)鈉獲得驅(qū)動(dòng)力而不斷沿管子向前推進(jìn). 整個(gè)系統(tǒng)是完全密封的. 只有金屬鈉本身在其中流動(dòng)，其余的部件都是固定不動(dòng)的.

（1）在圖上標(biāo)出液態(tài)鈉受磁場驅(qū)動(dòng)力的方向.

（2）假定在液態(tài)鈉不流動(dòng)的條件下，求導(dǎo)管橫截面上由磁場驅(qū)動(dòng)力所形成的附加壓強(qiáng)p與上述各量的關(guān)系式.

（3）設(shè)液態(tài)鈉中每個(gè)自由電荷所帶電量為q，單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電荷數(shù)為n，求在橫穿液態(tài)鈉的電流I的電流方向上參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動(dòng)的平均速率v₀.

Answer 1