(3)(8分)
解答:电池板最小面积Smin接收太阳能的功率:P P0 70% Smin (3分) 4 R2
电池板接收太阳能转化为电能的功率:P W (3分)电 P 15% 90% UI 880
联立以上二式得:Smin 6.3m2 (2分) (或直接由:P0 70% Smin 15% 90% UI,代入数据得:Smin 6.3m2) 24 R
(若 取3.14,则Smin 6.6m2,同样给分)
25.(22分)(1)由于离子直线穿过平行板器件, B1qv=Eq ---------(3分) 可得 v=E/ B1=5×105 m/s------------(3分)
(2)根据 B2 qv=mv2/r---------(1分)可知
离子在磁场B2中圆周运动的半径r=mv/qB2=0.2m-------(2分)
若磁感应强度B2的方向垂直纸面向外,
根据几何关系(如图),矩形的区域的最小长a=r=0.2m-----(1分)
最小宽b=r rcos30 0.2 0. m-----(1分)
矩形的区域的最小面积为:S ab 0.04 0.3 m2-----(2分)
此时离子在磁场中运动的时间t m
3qB2 4 10 7s 4.2 10 7s-------(3分) 3
若磁感应强度B2的方向垂直纸面向里,
由数学知识可知,矩形最小长a 2r 0.4m--(1分)
矩形最小宽b r rcos30 0.2 0.m--(1分) 矩形的区域的最小面积为:S ab 0.08 0.3 m2-----(2分)
此时离子在磁场中运动的时间t 5 m20 10 7s 2.1 10 6s-------(3分) 3qB23