问题 计算题

(12分)某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下:

(1)求驱动电机的输入功率P

(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2);

(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。

答案

(2)0.045(3)101m2

题目分析:⑴

⑵         

⑶当太阳光垂直电磁板入射式,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心为r的球面面积

若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为,则

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,

所以

由于,所以电池板的最小面积

点评:本题难度中等,对于非纯电阻电路欧姆定律不再适用,但消耗电功率依然是UI的乘积,求解第3问时从能量守恒定律考虑问题是关键,注意太阳的发射功率以球面向外释放

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多项选择题