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    据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功.航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面速度约6.5×103m/s，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长为20km、电阻为800的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直做切割磁感线运动.假定这一范围内的地磁场是均匀的，磁感应强度为4×10-5T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同.根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可产生约3A的感应电流，试求：
    （1）金属悬绳中产生的感应电动势；
    （2）悬绳两端的电压；
    （3）航天飞机绕地球运动一周，悬绳输出的电能.（已知地球半径约为6400km）

    见试题解析
    【试题分析】
    （1）根据法拉第电磁感应定律，悬绳产生的感应电动势为
    E=BLv=5200V
    （2）悬绳两端的电压为路端电压，可根据全电路欧姆定律得
    U=E-Ir=2800V
    （3）根据能的转化和守恒，悬绳输出的电能等于外电路的电功，即
    W=UIt=UI×2π（h+r）/v≈7.6×107J
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （12分）据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功.航天飞机在地球赤道上空离地面约3000 km处由东向西飞行，相对地面速度大约6.5×103 m/s，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20 km，电阻为800Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动.假定这一范围内的地磁场是均匀的.磁感应强度为4×10-5T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同.根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可以产生约3 A的感应电流，试求：

    （1）金属悬绳中产生的感应电动势；

    （2）悬绳两端的电压；

    （3）航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能（已知地球半径为6400 km）。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功。航天飞机在地球赤道上空离地面约3 000 km处由东向西飞行，相对地面速度大约6.5×103 m/s，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20 km，电阻为800Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动。假定这一范围内的地磁场是均匀的。磁感应强度为4×10-5T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同。根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可以产生约3 A的感应电流，试求：?

    （1）金属悬绳中产生的感应电动势；?

    （2）悬绳两端的电压；?

    （3）航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能（已知地球半径为6.4×103 km）。????

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功.航天飞机在地球赤道上空离地面约3 000 km处由东向西飞行，相对地面速度大约6.5×103 m/s，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20 km、电阻为800 Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动.假定这一范围内的地磁场是均匀的.磁感应强度为4×10-5 T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同.根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可以产生约3 A的感应电流，试求：

    （1）金属悬绳中产生的感应电动势；

    （2）悬绳两端的电压；

    （3）航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能.（已知地球半径为6 400 km）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    据报道，1992年7月，美国"阿特兰蒂斯"号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验取得部分成功．航天飞机在地球赤道上空离地面约3400km处由东向西飞行，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20km，电阻为800W的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动，假定这一范围内的地磁场是均匀的，磁感应强度约为，且认为悬绳上各点的切割速度都与航天飞机的速度相同，根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可产生约3A的感应电流，试求：

    （1）航天飞机相对于地面的大约速度?（地表面重力加速度为，地球半径为6400km）

    （2）悬线中产生的感应电动势?

    （3）悬线两端的电压?

    （4）航天飞机绕地球运行一周悬线输出的电能?

     

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