Question

美国宇航局曾在航天飞机上做过悬绳发电实验．当时从航天飞机上将一根很长的绝缘金属绳连着一个金属球，向指向地球心方向释放，悬挂在航天飞机下方．当时航天飞机正在赤道上空离地面几百公里高的电离层绕地球做圆周运动，绕行方向与地不堪自转方向相同．设地球自转角速度为ω，航天飞机做圆周运动的角速度为ω．下列关于ω与ω大小判断及电势高低判断正确的是（ ）
A．ω＜ω，悬绳上端的电势高于下端的电势
B．ω＜ω，悬绳上端的电势低于下端的电势
C．ω＞ω，悬绳上端的电势高于下端的电势
D．ω＞ω，悬绳上端的电势低于下端的电势

Answer 1

【答案】分析：赤道上空地磁场的磁感线向北，当航天飞机相对于地球有速度时，金属绳将切割磁感线产生感应电动势，根据飞机相对于地球的速度方向，由右手定则判断感应电动势的方向，确定电势的高低．
解答：解：由题，航天飞机正在赤道上空离地面几百公里高处绕地球运行，其速度必定大于地球同步卫星的速度，角速度也大于地球同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，则航天飞机的角速度应大于地球自转的角速度，即有ω＜ω．地球自西向东转动，则航天飞机相对于地球向东转动，地球在赤道处的磁场方向向北，则根据右手定则判断得知，金属绳切割磁感线产生的感应电动势向上，则悬绳上端的电势高于下端的电势．故A正确，BCD均错误．
故选A
点评：本题一要对航天飞机的角速度与地球自转角速度的关系要会比较，抓住航天飞机与地球同步卫星角速度的关系进行比较，二要会运用右手定则判断电势的高低．