(14分)據(jù)報(bào)道,1992年7月,美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)行了一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)取得了部分成功。航天飛機(jī)在地球赤道上空離地面約3000km處由東向西飛行,相對(duì)地面速度大約6.5×103m/s,從航天飛機(jī)上向地心方向發(fā)射一顆衛(wèi)星,攜帶一根長(zhǎng)20km,電阻為800Ω的金屬懸繩,使這根懸繩與地磁場(chǎng)垂直,做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。假定這一范圍內(nèi)的地磁場(chǎng)是均勻的,磁感應(yīng)強(qiáng)度為4×10-5 T,且認(rèn)為懸繩上各點(diǎn)的切割速度和航天飛機(jī)的速度相同。根據(jù)理論設(shè)計(jì),通過(guò)電離層(由等離子體組成)的作用,懸繩可以產(chǎn)生約3A的感應(yīng)電流,試求:

(1)金屬懸繩中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);

(2)懸繩兩端的電壓;

(3)航天飛機(jī)繞地球運(yùn)行一圈懸繩輸出的電能(已知地球半徑為6.4×103 km)。

(1)E=5.2×103V ; (2) U= 2.8×103V ; (3) W=7.6×107J

【解析】

試題分析:(1)金屬繩產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì):E=Blv=5.2×103V (4分)

(2)電路圖如下:?

懸繩兩端電壓,即路端電壓可由閉合電路歐姆定律得:U=E-Ir=2.8×103V?(4分)

(3)飛機(jī)繞地運(yùn)行一周所需時(shí)間:(2分)

則飛機(jī)繞地運(yùn)行一圈輸出電能 (2分)

解得:W=7.6×107J (2分)

考點(diǎn):本題考查了閉合電路的歐姆定律、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖(甲)所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(乙)所示,電子原來(lái)靜止在左極板小孔處,不計(jì)電子的重力,下列說(shuō)法正確的是( )

A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上

B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng)

C.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上

D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必將打到左極板上

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閉合回路由電阻與導(dǎo)線組成,其內(nèi)部磁場(chǎng)大小按圖變化,方向如圖所示,則回路中

A. 電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

B. 電流強(qiáng)度越來(lái)越大

C. 磁通量的變化率恒定不變

D. 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大

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有一質(zhì)量為m=2kg的物體靜止于光滑水平面上,它同時(shí)受到三個(gè)大小分別為F1=2N、F2=4N、F3=8N的水平力作用后,加速度可能是

A.0.5m/s2 B.2m/s2 C.4m/s2 D.8m/s2

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下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中,正確的是

A.物體只有在靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性

B.拋出去的物體,脫手后能繼續(xù)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)靠的是慣性

C.同一物體在地球上的慣性比在月球上的慣性大

D.物體在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)不容易停下來(lái),所以物體的速度越大,慣性越大

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A.0.735 W B.0.647 5 W C.0.007 29 W D.0.087 5 W

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A.電流方向沿ABCD;磁場(chǎng)力方向向右

B.電流方向沿ABCD;磁場(chǎng)力方向向左

C.電流方向沿ADCB;磁場(chǎng)力方向向右

D.電流方向沿ADCB;磁場(chǎng)力方向向左

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A.tAB=tAC=tAD B.tAB>tAC>tAD C.tAB<tAC<tAD D.無(wú)法比較

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A.20m/s B.15m/s C.10m/s D.5m/s

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