據(jù)報道,1992年7月,美國"阿特蘭蒂斯"號航天飛機進行了一項衛(wèi)星懸繩發(fā)電實驗取得部分成功.航天飛機在地球赤道上空離地面約3400km處由東向西飛行,從航天飛機上向地心方向發(fā)射一顆衛(wèi)星,攜帶一根長20km,電阻為800W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(nèi)的地磁場是均勻的,磁感應(yīng)強度約為,且認(rèn)為懸繩上各點的切割速度都與航天飛機的速度相同,根據(jù)理論設(shè)計,通過電離層(由等離子體組成)的作用,懸繩可產(chǎn)生約3A的感應(yīng)電流,試求:
(1)航天飛機相對于地面的大約速度?(地表面重力加速度為,地球半徑為6400km)
(2)懸線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢?
(3)懸線兩端的電壓?
(4)航天飛機繞地球運行一周懸線輸出的電能?
 
(1)6.4 ×103  m/s (2) 5120V (3)2720V(4)7.8×107J
1)
 。2)
  (3)UE-Ir=5120-3×800=2720V
 。4)
  
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖3-5-22所示,MN、PQ為兩根間距不均的金屬導(dǎo)軌,水平放置在豎直向下的勻強磁場中,導(dǎo)軌的一端接阻值為10 Ω的電阻R1和電流表,另一端接阻值為5 Ω的電阻R2.質(zhì)量為m="0.1" kg的金屬棒放在導(dǎo)軌ab處,以初速度v0="8" m/s滑到導(dǎo)軌的a′b′處,歷時t="0.08" s.導(dǎo)軌在ab處的間距L1="0.5" m,在a′b′處的間距L2="1.0" m.若金屬棒滑動時始終與導(dǎo)軌接觸良好,電流表的示數(shù)保持不變,不計棒與導(dǎo)軌間的摩擦以及其他電阻的影響.求:

圖3-5-22
(1)金屬棒在導(dǎo)軌a′b′處的速度;
(2)電流表的示數(shù);
(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,金屬桿ab放在兩水平放置的長直平行金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌間的寬度為1.0m,其間有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1.0T,現(xiàn)用導(dǎo)線與插入電解槽中的兩惰性電極C,D相連,回路的總電阻為2Ω,電解液為500mL的CuSO4溶液,現(xiàn)對棒施加一大小為3N的水平恒力,棒恰好開始運動,最后達到穩(wěn)定狀態(tài),從棒開始運動到棒達到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中,C,D中的某電極增重3.2mg.(設(shè)電解時該電極無氫氣析出,且不考慮水解和溶液體積的變化)

(1)寫出電極D的反應(yīng)式;
(2)寫出電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式;
(3)棒達到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度為多大?
(4)ab棒剛達到穩(wěn)定速度時,溶液中氫離子濃度約為多少?
(5)從棒開始運動到達到穩(wěn)定過程中,棒ab移動的距離?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


求⑴線框進入磁場過程中安培力做的功是多少?
⑵線框穿出磁場過程中通過線框任一截面的電荷量q是多少?  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩條平行的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成α=53º角,導(dǎo)軌間距離L=0.8m.其上端接一電源和一固定電阻,電源的電動勢E=1.5V,其內(nèi)阻及導(dǎo)軌的電阻可忽略不計. 固定電阻R=4.5Ω.導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且水平,其質(zhì)量m=3×10-2kg,電阻不計. 整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.5T.(g=10m/s2  sin53º="0.8 " cos53º="0.6" )

(1)將ab棒由靜止釋放,最終達到一個穩(wěn)定的速度,求此時電路中的電流;
(2)求ab穩(wěn)定時的速度;
(3)求ab棒以穩(wěn)定速度運動時電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率PQab棒重力的功率PG.
從計算結(jié)果看兩者大小關(guān)系是怎樣的?請解釋為什么有這樣的關(guān)系?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖7所示,水平的平行虛線間距為d=50cm,其間有B=1.0T的勻強磁場。一個正方形線圈邊長為l=10cm,線圈質(zhì)量m=100g,電阻為R=0.020Ω。開始時,線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等。取g=10m/s2,求:⑴線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q。⑵線圈下邊緣穿越磁場過程中的最小速度v。⑶線圈下邊緣穿越磁場過程中加速度的最小值a。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一種磁性加熱裝置,其關(guān)鍵部分由焊接在兩個等大的金屬環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成,成“鼠籠”狀,如圖420所示.每根金屬條長度為L,電阻為R,金屬環(huán)的直徑為D、電阻不計.圖中虛線所示的空間范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距,當(dāng)金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)的圓心軸OO′旋轉(zhuǎn)時,始終有一根金屬條在垂直切割磁感線,“鼠籠”的轉(zhuǎn)動由一臺電動機帶動,這套設(shè)備的效率為η,求電動機輸出的機械功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖12-4-16所示,兩根相距的平行金屬長導(dǎo)軌,固定在同一水平面內(nèi),并處于豎直方向的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度.導(dǎo)軌上面橫放著兩根金屬細(xì)桿,構(gòu)成矩形回路,每根金屬細(xì)桿的電阻,回路中其余部分的電阻不計.已知兩金屬細(xì)桿在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移,速度大小都是.不計導(dǎo)軌上的摩擦.

(1)求作用于每根金屬細(xì)桿的拉力的大小;
(2)求兩金屬桿在間距增加的滑動過程中共產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時,產(chǎn)生變化的磁場,穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時間變化,這時真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時
A.電子在軌道上逆時針運動
B.保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時,電子將加速
C.保持電流的方向不變,當(dāng)電流減小時,電子將加速
D.被加速時電子做圓周運動的周期不變

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