题目

题型：同步题难度：来源：

1996年清华大学和香港大学的学生合作研制出太阳能汽车，该车是利用太阳能电池将所接受的太阳能转化为电能而提供给电动机驱动汽车，已知车上太阳能电池正对太阳时，电池加在电动机上的电压为U，通过的电流为I，电动机的直流电阻为R．太阳辐射能量的总功率为P，太阳光垂直照射到该太阳能电池的面板（接受太阳光能的装置）时，单位面积的辐射功率为P₀,求：    
(1)此时电动机的效率是多少？    
(2)假若太阳光在穿过太空及地球表面大气层到达地面时，沿途的能量损耗忽略不计，求太阳到地球的距离r．    
(3)太阳辐射的能量实际上由质子参与的一系列反应产生，而这一系列反应的总效果相当于下述核反应：、氦核、正电子的质量分别为m_p、m_α、m_e，试求1s内参与上述热核反应的质子数目．

答案

解：(1)电池对电动机供电的效率
(2)依能量守恒关系有4πr2·P₀=P
所以
(3)热核反应中的质量亏损△m=4m_p-m_α-2m_e
释放的能量△E=△m·c²
设1s内参与热核反应的质子数为N
有
解得