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  • 1. (2024高二下·雅安开学考) 流动的海水蕴藏着巨大的能量。如图为一利用海流发电的原理图,用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道,在管道的上、下两个内表面装有两块电阻不计的金属板M、N,板长为a=2m,宽为b=1m,板间的距离d=1m。将管道沿海流方向固定在海水中,在管道中加一个与前后表面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=3T。将电阻R=14.75Ω的航标灯与两金属板连接(图中未画出)。海流方向如图,海流速率v=10m/s,海水的电阻率为ρ=0.5Ω·m,海流运动中受到管道的阻力为1N。

    1. (1) 求发电机的电动势并判断M、N两板哪个板电势高;
    2. (2) 求管道内海水受到的安培力的大小和方向;
    3. (3) 求该发电机的电功率及海流通过管道所消耗的总功率。

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