題目列表(包括答案和解析)
(1)金屬懸繩中產生的感應電動勢；
(2)懸繩兩端的電壓；
(3)航天飛機繞地球運行一圈懸繩輸出的電能(已知地球半徑為6
（20分）據報道，1992年7月，美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機進行了一項衛星懸繩發電實驗，實驗取得了部分成功。航天飛機在地球赤道上空離地面約3000Km處由東向西飛行，相對地面速度大約6.5×103m/s，從航天飛機上向地心方向發射一顆衛星，攜帶一根長20km，電阻為800Ω的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場垂直，作切割磁感線運動。假設這一范圍內的地磁場是均勻的，磁感應強度為4×10-5T，且認為懸繩上各點的切割速度和航天飛機的速度相同。根據理論設計，通過電離層（由等離子體組成）的作用，懸繩可產生約3A的感應電流，試求：
（1）金屬懸繩中產生的感應電動勢；
（2）懸繩兩端的電壓；
（3）航天飛機繞地球運行一圈，懸繩輸出的電能（已知地球半徑為6400km）
（1）金屬懸繩中產生的感應電動勢；
（2）懸繩兩端的電壓；
（3）航天飛機繞地球運行一圈懸繩輸出的電能.（已知地球半徑為6 400 km）
（12分）據報道，1992年7月，美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機進行了一項衛星懸繩發電實驗，實驗取得了部分成功.航天飛機在地球赤道上空離地面約3000 km處由東向西飛行，相對地面速度大約6.5×103 m/s，從航天飛機上向地心方向發射一顆衛星，攜帶一根長20 km，電阻為800Ω的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場垂直，做切割磁感線運動.假定這一范圍內的地磁場是均勻的.磁感應強度為4×10-5T，且認為懸繩上各點的切割速度和航天飛機的速度相同.根據理論設計，通過電離層（由等離子體組成）的作用，懸繩可以產生約3 A的感應電流，試求：
（1）金屬懸繩中產生的感應電動勢；
（2）懸繩兩端的電壓；
（3）航天飛機繞地球運行一圈懸繩輸出的電能（已知地球半徑為6400 km）。
（1）金屬懸繩中產生的感應電動勢；?
（2）懸繩兩端的電壓；?
（3）航天飛機繞地球運行一圈懸繩輸出的電能（已知地球半徑為6.4×
1.B.提示：將圓環轉換為并聯電源模型，如圖
2.CD 3.AD
4.Q=IΔt=
或Q=
5.（1）3.2×10-2 N （2）1.28×10-2 J
提示：將電路轉換為直流電路模型如圖. 
6.（1）電壓表 理由略
（2）F=1.6 N （3）Q=
7.（1）如圖所示，當EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中，受力情況如圖所示.安培力：F安=BIl=B
根據牛頓第二定律：a=
①
所以，EF由靜止開始做加速度減小的變加速運動.當a=0時速度達到最大值vm.
由①式中a=0有：Mgsinθ-B
vm=
（2）由恒力F推至距BD端s處，棒先減速至零，然后從靜止下滑，在滑回BD之前已達最大速度vm開始勻速.
設EF棒由BD從靜止出發到再返回BD過程中，轉化成的內能為ΔE.根據能的轉化與守恒定律：
Fs-ΔE=
Mvm2 ③
ΔE=Fs-M（）2 ④
8.（1）每半根導體棒產生的感應電動勢為
E1=Bl
=Bl2ω=×０.4×103×（0.5）2 V=50 V.
（2）兩根棒一起轉動時，每半根棒中產生的感應電動勢大小相同、方向相同（從邊緣指向中心），相當于四個電動勢和內阻相同的電池并聯，得總的電動勢和內電阻
為E=E1=50 V，r=
R0=0.1 Ω
當電鍵S斷開時，外電路開路，電流表示數為零，電壓表示數等于電源電動勢，為50 V.
當電鍵S′接通時，全電路總電阻為
R′=r+R=（0.1+3.9）Ω=4Ω.
由全電路歐姆定律得電流強度（即電流表示數）為
I=
A=
此時電壓表示數即路端電壓為
U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V（電壓表示數）
或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V
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