Question

（12分）某輛以蓄電池為驅動能源的環保汽車，總質量m＝3×10³kg。當它在水平路面上以v＝36km/h的速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I＝50A，電壓U＝300V。在此行駛狀態下：

（1）求驅動電機的輸入功率P_電；
（2）若驅動電機能夠將輸入功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P_機，求汽車所受阻力與車重的比值（g取10 m/s²）；
（3）設想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積。已知太陽輻射的總功率P₀＝4×10²⁶ W，太陽到地球的距離r＝1.5×10¹¹ m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉化效率約為15%。

Answer 1

⑴（2）0.045（3）101m2

試題分析：⑴
⑵         
⑶當太陽光垂直電磁板入射式，所需板面積最小，設其為S，距太陽中心為r的球面面積

若沒有能量的損耗，太陽能電池板接受到的太陽能功率為，則

設太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為P，
所以
由于，所以電池板的最小面積

點評：本題難度中等，對于非純電阻電路歐姆定律不再適用，但消耗電功率依然是UI的乘積，求解第3問時從能量守恒定律考慮問題是關鍵，注意太陽的發射功率以球面向外釋放