磁流体推进模型船

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之前盛传我国的超导磁流体推进潜艇已经下水试验，因此掀起了一股磁流体推进热。超导磁流体潜艇是指使用了磁流体喷水推进技术的潜艇，因为海水具有导电性，若使有电流通过的海水置于磁场中，海水将会在电磁力的作用下运动，规律与磁场下的通电导体一样，都符合左手定则。

当海水向后运动，船就会被反作用力向前推进，这就是所谓的“磁流体推进”，处在磁场里的海水也就是“磁流体”了，“超导”则是指产生磁场的是超导体制成的线圈。虽然这是一种新的高技术装置，但是它的原理并不复杂，我们在自己家里用一个简单的实验就可以演示。

准备材料：

高强度磁铁、细铜丝、食盐水、干电池、胡椒粉（图1）。其中食盐水是用来模拟海水的，为了提高导电性，增强演示效果，最好使用饱和食盐水。

制作过程

1. 把装有食盐水的浅盘放在高强度磁铁上面（图2）。

2. 在食盐水上撒一些胡椒粉，为的是便于观察水的流动。取两根细铜丝，分别与干电池的两极相接触。如图3，两铜丝的另一端间距5～10毫米，插入磁铁正上方的食盐水里。

可以看到，两铜丝之间的食盐水开始流动，悬浮在水面上的胡椒粉，非常清晰地标示出了水流的方向。电流在食盐水里从一根铜丝流向另外一根，磁铁的磁场方向竖直向上，根据左手定则，可以判断出水流的方向，并跟实际观察到的现象互相印证。改变电流或磁场的方向，水流的方向也会随之改变。

基于上述原理再制作一个磁流体推进的模型船。

准备材料：

泡沫塑料做的船体，高强度磁铁，9伏电池，铜片（图4）。

制作步骤：

1. 把磁铁放进泡沫船体后方挖好的小孔里固定；再把铜片从磁铁两侧穿过泡沫，但是不要与磁铁相互接触（图5、图6、图7）。

2. 用一点儿双面胶把9伏电池粘在船上。一个铜片与电池正极连接，另一个与负极连接，一艘磁流体推进船的模型就完成了（图8、图9）！

3. 把船放进食盐水里进行试验！由于这个模型的推进力非常微弱，因此要轻轻地把船模放进水里，尽量不要让水面发生波动。在最初的几十秒里，可以看到船缓慢地开始航行。如果发现船是倒退的，可以改变磁极或者电流的方向（图10）。

实际应用中的磁流体推进器不是利用磁铁，而是由超导体线圈产生磁场的。众所周知，上海的磁悬浮列车，超导线圈产生的超强磁场可以托起一辆列车，当然也能推动一艘轮船了！

注意：把船模放进食盐水后，会发现两铜片之间有气泡冒出。这是因为在进行电解食盐水的反应，接电池正极的铜片上有氯气产生，负极产生氢气。由于氯气是有毒的，因此船模放在水里的时间不应过长，建议在30秒以内，而且需要选择在通风良好的环境下进行。另外9伏电池的电压衰减很快，这是因为放电电流很大，对电池有损害，这也要求船模的航行时间限制在30秒以内。