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题目
题型:不详难度:来源:
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?
 
答案
(1)6.4 ×103 m/s (2) 5120V (3)2720V(4)7.8×107J
解析
1)
  (2)
  (3)UE-Ir=5120-3×800=2720V
  (4)
  
核心考点
试题【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】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三

(1)回路中感应电流的大小是多少?方向如何?
(2)cd杆运动的加速度大小; 
(3)当cd杆与ab杆间距由0.5m变化到4.5rn时,力F2对ab杆做的功.
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如图所示,导体棒ab质量为0.10kg,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触,导轨上还放有质量为0.20kg的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。将ab棒向右拉起0.80m高,无初速释放,当ab棒第一次经过平衡位置向左摆起的瞬间,cd棒获得的速度是0.50m/s。在ab棒第一次经过平衡位置的过程中,通过cd棒的电荷量为1C。空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2,求:

(1)ab棒向左摆起的最大高度;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)此过程中回路产生的焦耳热。
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(20分)如图甲所示,一边长为L,质量为m,电阻为R的金属丝方框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为k为恒定常数,同一水平面上磁感应强度相同.现将方框以初速度v0O点水平抛出,重力加速度为g,不计阻力.
(1)通过计算确定方框最终运动的状态;
 
(2)若方框下落过程中产生的电动势E与下落高度y的关系如图乙所示,求方框下落H高度时产生的内能.
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如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动,
求:(1)t=2s末绳的张力大小?
(2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2
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如图所示,两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53º角,导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻,电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计. 固定电阻R=4.5Ω.导体棒ab与导轨垂直且水平,其质量m=3×10-2kg,电阻不计. 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2  sin53º="0.8 " cos53º="0.6" )

(1)将ab棒由静止释放,最终达到一个稳定的速度,求此时电路中的电流;
(2)求ab稳定时的速度;
(3)求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQab棒重力的功率PG.
从计算结果看两者大小关系是怎样的?请解释为什么有这样的关系?
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