◎ 题目

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

◎ 答案

解：(1)金属悬绳产生的电动势为：E=Blv=4×10-5×20×103×6.5×103 V=5.2×103 V (2)悬绳两端电压，即路端电压，可由闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir=(5.2×103-3×800)V=2.8×103 V (3)飞机绕地球运行一周所需时间=9.1×103 s 则飞机绕地运行一圈输出电能：E=UIt=800×3×9.1×103 J=7.6×107 J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“据报道，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，相对地面速度大约6.5×103m/s…”主要考查了你对  【电功】，【闭合电路欧姆定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。