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电磁波
小于
电磁感应
B
解:​$(1)$​一辆太阳能汽车的功率为​$12\ \mathrm {kW}$​,平均每天要行驶​$2\ \mathrm {h}$​,
则太阳能汽车消耗的电能:
​$W_{电}=Pt=12\ \mathrm {kW}×2\ \mathrm {h}=24\ \mathrm {kW·h}$​,
由​$η=\frac {W_{电}}{W_{太}}×100\%$​可得,接收的太阳能:
​$W_{太}=\frac {W_{电}}{η}=\frac {24\ \mathrm {kW·h}}{20\%}=120\ \mathrm {kW·h}$​,
接收太阳光的总功率:
​$P_{太}=\frac {W_{太}}{t}=\frac {120\ \mathrm {kW·h}}{10\ \mathrm {h}}=12\ \mathrm {kW}$​,
已知该太阳能电池板​$1\ \mathrm {m^2}$​面积上接收到的太阳平均辐射功率为​$1\ \mathrm {kW}$​,
则太阳能电池板的最小面积:​$S=\frac {12\ \mathrm {kW}}{1\ \mathrm {kW}/\mathrm {m^2}}=12\ \mathrm {m^2}.$​
​$(2)$​燃油完全燃烧放出的热量:
​$Q_{放}=mq=1500\ \mathrm {kg}×4×10^7\ \mathrm {J/kg}=6×10^{10}\ \mathrm {J}$​,
由​$η=\frac {W_{机械}}{Q_{放}}×100\%$​得,发动机输出的机械功:
​$W_{机械}=η_{1}Q_{放}=40\%×6×10^{10}\ \mathrm {J}=2.4×10^{10}\ \mathrm {J}$​,
由​$v=\frac {s}{t}$​得,飞机通过的路程:
​$s=vt=900\ \mathrm {km/h}×0.5\ \mathrm {h}=450\ \mathrm {km}=4.5×10^5\ \mathrm {m}$​,
则发动机的推力做功:
​$W_{推力}=Fs=4×10^4\ \mathrm {N}×4.5×10^5\ \mathrm {m} m=1.8×10^{10}\ \mathrm {J}$​,
则此过程中发动机的推进效率:
​$η_{2}=\frac {W_{推力}}{W_{机械}}×100\%=\frac {1.8×10^{10}\ \mathrm {J}}{2.4×10^{10}\ \mathrm {J}}×100\%=75\%.$​