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(2016·*苏单科,13)据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间,照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见。如图8所示,假设“天宫一号”正以速度v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直,M、N间的距离L=20 m,地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0×10-5 T,将太阳帆板视为导体。
图8
(1)求M、N间感应电动势的大小E;
(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V,0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻,试判断小灯泡能否发光,并说明理由;
(3)取地球半径R=6.4×103 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字)。
【回答】
(1)1.54 V (2)不能 理由见解析
(3)4×105 m
解析 (1)法拉第电磁感应定律E=BLv,代入数据得
E=1.54 V
(2)不能,因为穿过闭合回路的磁通量不变,不产生感应电流。
(3)在地球表面,有G=mg
“天宫一号”做匀速圆周运动,有G=m
解得h=-R,代入数据得h≈4×105 m(数量级正确都算对)
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:计算题
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