2015年4月16日，我国首创的30s级闪充电车在宁波正式下线．这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备（电源），这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点．充电桩给电

Question

2015年4月16日，我国首创的30s级闪充电车在宁波正式下线．这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备（电源），这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点．充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示．则：

物理 量	充电时的输入电压	电容存储设备的额定输出电压	电容存储设备的额定输出功率	每次充满 时的能量	每次充满的时间	每次充满电正常行驶的距离
数据	380V	700V	72kW	1.8×107J	30s	5km

（1）关于电动汽车的物理知识，下列说法错误的是___
A．电动汽车的能量转化是电能转化为机械能
B．电动汽车的电动机是根据电磁感应发明而来
C．电动汽车前进和倒车，通过改变电流方向来改变电动机转动方向的
D．首先发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特
（2）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？电容存储设备正常工作时的电流是多少？
（3）如果电容存储设备的输出电能的60%转化为汽车前进的机械能，则电动汽车匀速行驶过程中，受到的阻力为多大？此时电动汽车速度是多少？
（4）如果电价按0.5元/（kW•h）计费，那么，电动汽车每行驶1km需要花费多少钱？

Answer 1

（1）A、电动汽车的电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能，故A正确；
B、电动汽车的电动机是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的，故B错误；
C、电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便，故C正确；
D、首先发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特，故D正确．
故选B．
（2）由表中数据知，每次充满时的能量1.8×10⁷J，每次充满的时间30s，
充电桩为电动汽车充电时的输出功率：P=(W)/(t)=(1.8×107J)/(30s)=6×10⁵W；
电容存储设备的额定输出功率72kW，电容存储设备的额定输出电压700V，
根据P=UI可得，电容存储设备输出的电流：I=(P)/(U)=(72×103W)/(700V)=102.9A；
（3）电容存储设备的输出电能的60%转化为汽车前进的机械能，即：W_机械=60%W_电能，
汽车匀速行驶，所以阻力f=F，
由W=Fs可得阻力：f=F=(60%W电能)/(s)=(60%×1.8×107J)/(5000m)=2.16×10³N；
由题意可知P_机械=60%P_输出，
由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv可得，电动汽车速度：
v=(60%P输出)/(F)=(60%×72×103W)/(2.16×103N)=20m/s；
（4）每次充满时的能量：W=1.8×10⁷J=(1.8×107)/(3.6×106)kW•h=5kW•h，
每次充满电正常行驶的距离为5km，则所需费用n=5kW•h×0.5元/（kW•h）=2.5元；
电动汽车每行驶1km所需要的费用n′=(2.5元)/(5)=0.5元．
答：（1）B；
（2）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是6×10⁵W，电容存储设备正常工作时的电流是102.9A；
（3）电动汽车匀速行驶过程中，受到的阻力为2.16×10³N，此时电动汽车速度是20m/s；
（4）电动汽车每行驶1km需要花费0.5元．