题目内容
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，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，相对地面速度约6.5×103m/s，从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长为20km、电阻为800
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4×10-5T，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）航天飞机绕地球运动一周，悬绳输出的电能.（已知地球半径约为6400km）
见试题解析
【试题分析】
（1）根据法拉第电磁感应定律，悬绳产生的感应电动势为
E=BLv=5200V
（2）悬绳两端的电压为路端电压，可根据全电路欧姆定律得
U=E-Ir=2800V
（3）根据能的转化和守恒，悬绳输出的电能等于外电路的电功，即
W=UIt=UI×2π（h+r）/v≈7.6×107J
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，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：
，地球半径为6400km）