6. 人类登上月球已经成为现实。航天员操纵用蓄电池作电力驱动的车可以在月球上行走。
(1)为什么第一辆登上月球的车是用电来驱动的?
(2)若登月车的电动机线圈电阻是$0.5\Omega$,电动机两端电压为$110V$,当电动机正常工作时,通过线圈的电流是$10A$,则$5min$电动机做了多少机械功?
(1)为什么第一辆登上月球的车是用电来驱动的?
(2)若登月车的电动机线圈电阻是$0.5\Omega$,电动机两端电压为$110V$,当电动机正常工作时,通过线圈的电流是$10A$,则$5min$电动机做了多少机械功?
答案
(1) 电动机无需氧气,适合月球环境。
(2) $5min$内电动机做的机械功为$315000J$。
解析
(1) 电动机利用磁场对电流的作用工作,不需要氧气助燃,适合月球无空气环境;内燃机需氧气助燃,无法在月球工作。
(2)
总电功:$W_{电} = UIt = 110 V × 10 A × 300 s = 330000 J$
热损耗:$Q = I^2Rt = (10 A)^2 × 0.5 \Omega × 300 s = 15000 J$
机械功:$W_{机械} = W_{电} - Q = 330000 J - 15000 J = 315000 J$
最终
(2)
总电功:$W_{电} = UIt = 110 V × 10 A × 300 s = 330000 J$
热损耗:$Q = I^2Rt = (10 A)^2 × 0.5 \Omega × 300 s = 15000 J$
机械功:$W_{机械} = W_{电} - Q = 330000 J - 15000 J = 315000 J$
最终
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