[题目]意大利和美国的航天科学家曾做过一个关于“绳系卫星的实验:从航天飞机上释放一颗小卫星.小卫星与航天飞机之间用导电缆绳相连.从而进行多种科学实验.如图所示.若已知“绳系卫星位于航天飞机的正下方,且跟航天飞机一起在地球赤道上空.以7.5km/s的线速度从东向西绕地球做匀速圆周运动.导电缆绳AB的长度L=20km且所在处地磁场� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】意大利和美国的航天科学家曾做过一个关于“绳系卫星”的实验：从航天飞机上释放一颗小卫星，小卫星与航天飞机之间用导电缆绳相连，从而进行多种科学实验，如图所示。若已知“绳系卫星”位于航天飞机的正下方,且跟航天飞机一起在地球赤道上空，以7.5km/s的线速度从东向西绕地球做匀速圆周运动，导电缆绳AB的长度L=20km且所在处地磁场的磁感应强度大小均为。

(1)判断缆绳AB哪一端电势高，且说明理由。

(2)求缆绳A、B间感应电动势的大小。

(3)取地球半径R=6400km，地球表面的重力加速度为9.8m/s2，试估算“绳系卫星”距地球表面的高度h（计算结果保留一位有效数字）。

【答案】(1)A点电势高 (2)7500V (3)

【解析】根据右手定则判断电势高低；根据计算感应电动势大小；根据万有引力与重力关系以及万有引力提供向心力列方程求解。

（1）赤道上方地磁场的方向从南到北，根据右手定则可以判断出，A点的电势高；

（2）根据可得：

（3）在地球表面处有：

根据万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力可得：

解得

代入数据可得

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