Question

美國宇航局曾在航天飛機上做過懸繩發(fā)電實驗．當(dāng)時從航天飛機上將一根很長的絕緣金屬繩連著一個金屬球，向指向地球心方向釋放，懸掛在航天飛機下方．當(dāng)時航天飛機正在赤道上空離地面幾百公里高的電離層繞地球做圓周運動，繞行方向與地不堪自轉(zhuǎn)方向相同．設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為ω，航天飛機做圓周運動的角速度為ω．下列關(guān)于ω與ω大小判斷及電勢高低判斷正確的是（ ）
A．ω＜ω，懸繩上端的電勢高于下端的電勢
B．ω＜ω，懸繩上端的電勢低于下端的電勢
C．ω＞ω，懸繩上端的電勢高于下端的電勢
D．ω＞ω，懸繩上端的電勢低于下端的電勢

Answer 1

【答案】分析：赤道上空地磁場的磁感線向北，當(dāng)航天飛機相對于地球有速度時，金屬繩將切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)飛機相對于地球的速度方向，由右手定則判斷感應(yīng)電動勢的方向，確定電勢的高低．
解答：解：由題，航天飛機正在赤道上空離地面幾百公里高處繞地球運行，其速度必定大于地球同步衛(wèi)星的速度，角速度也大于地球同步衛(wèi)星的角速度，而同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則航天飛機的角速度應(yīng)大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，即有ω＜ω．地球自西向東轉(zhuǎn)動，則航天飛機相對于地球向東轉(zhuǎn)動，地球在赤道處的磁場方向向北，則根據(jù)右手定則判斷得知，金屬繩切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢向上，則懸繩上端的電勢高于下端的電勢．故A正確，BCD均錯誤．
故選A
點評：本題一要對航天飛機的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度的關(guān)系要會比較，抓住航天飛機與地球同步衛(wèi)星角速度的關(guān)系進行比較，二要會運用右手定則判斷電勢的高低．