2013年12月14日中國造的“玉兔號”月球車成功降落于月球上.月球車質(zhì)量140千克,以太陽能為能源,能夠耐受月球表面真空、強(qiáng)輻射、攝氏零下180度到零上150度極限溫度等極端環(huán)境.月球車具備20度爬坡、20厘米越障能力,并配備有全景相機(jī)、紅外成像光譜儀、測月雷達(dá)、粒子激發(fā)X射線譜儀等科學(xué)探測儀器.月球的吸引力是地球的六分之一,每個車輪與月球表面接觸面積為50cm
2,表面土壤非常松軟,凹凸不平,有石塊、有隕石坑,還有陡峭的高坡.在這種環(huán)境中,月球車既不能打滑,更不能翻車.
目前已在月球上度過了3個月,超出了設(shè)計(jì)壽命.它現(xiàn)在處于月夜休眠期,人們期待其接下來繼續(xù)優(yōu)秀的月面探險(xiǎn)表現(xiàn),同時(shí)也牽掛著它的安危.(g=10N/kg)
(1)假設(shè)你是一名航天員,駕駛飛船登上月球.如果你手邊有一只靈敏電流表、一根直導(dǎo)體和導(dǎo)線若干,想探測月球表面附近是否有磁場,下列方案中合理的是
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A.直接將電流表置于月球表面附近,若電流表的示數(shù)為零,可判斷月球表面無磁場
B.用導(dǎo)線將電流表、直導(dǎo)體連接起來,使直導(dǎo)體在月球表面附近沿某一方向運(yùn)動時(shí),若電流表的示數(shù)為零,則可判斷月球表面附近無磁場
C.用導(dǎo)線將電流表、直導(dǎo)體連成閉合回路,使直導(dǎo)體在月球表面附近沿某一方向運(yùn)動時(shí),若電流表的示數(shù)為零,則可判斷月球表面無磁場
D.用導(dǎo)線將電流表、直導(dǎo)體連成閉合回路,使直導(dǎo)體在月球表面附近沿各個方向運(yùn)動時(shí),若發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)有時(shí)不為零,則可判斷月球表面附近有磁場
(2)月球車的動力裝置一般選用電動機(jī)而不是內(nèi)燃機(jī),請你說說為什么?
(3)某中學(xué)的幾個航天迷設(shè)計(jì)了一個月球車的模型,其中電路部分選用12V的蓄電池作電源,額定電壓均為6V的電動機(jī)和燈泡分別用作動力裝置和照明光源.設(shè)計(jì)的電路如圖2所示,請你說出其電路設(shè)計(jì)中不科學(xué)的地方.(要求說出兩點(diǎn))
(4)如圖1所示,當(dāng)月球平穩(wěn)地行走在月球上時(shí),求月球車對月球表面的壓強(qiáng).
(5)報(bào)道,我國某科研單位研究制的太陽能月球車(研制過程的樣品),它上面的太陽能接收板的有效面積為S=4m
2,太陽晴朗且接收板對著太陽時(shí),每平方米面積上能接收到太陽的功率為P
0=1kW,太陽能電池產(chǎn)生的電壓為U=120V,可供電動機(jī)正常工作的電流為I=8A.那在電動機(jī)正常工作時(shí),太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多大?
(6)如果上述月球車中的電動機(jī)正常工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是75%,且該車沿水平路面勻速直線行駛時(shí)所獲得的牽引力是180N,則該車勻速行駛時(shí)的速度是多大?