【題目】無線充電技術

隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進入人們的視線。小到手表、手機、電動牙刷,大到電腦、電動汽車的充電,都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉化。常見的無線充電技術有電磁感應、磁共振、無線電波等方式。

市場上支持無線充電的智能手機和充電器大部分都符合 “Qi”規(guī)格!癚i”源自漢語“氣功”中的“氣”。Qi技術的原理即為電磁感應,在發(fā)射端和接收端各有一個線圈,如圖甲所示為手機無線充電原理示意圖,電流流過發(fā)射線圈會產(chǎn)生變化的磁場,當接收線圈靠近該變化的磁場時就會產(chǎn)生感應電流給手機充電。采用電磁感應技術實現(xiàn)無線充電的優(yōu)點是原理簡單,適合短距離充電,但需特定的擺放位置才能精確充電。

磁共振方式的原理與聲音的共振原理相同——排列好振動頻率相同的音叉,一個音叉發(fā)聲,其他音叉也會共振發(fā)聲。同樣,排列在磁場中的相同“振動”頻率的線圈,也可從一個向另一個供電,如圖乙所示。相比電磁感應方式,利用磁共振可延長傳輸距離,無需使線圈間的位置完全吻合。這種方式有望廣泛應用于電動汽車,但在技術上實現(xiàn)小型化、高效率化比較難,現(xiàn)在的技術能力大約是直徑0.5m的線圈,在1m左右的距離供電功率約為60W。

無線電波方式主要由微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成,其原理類似于無線電廣播的發(fā)射與接收。 “太空太陽能發(fā)電技術” 就是利用了該原理:利用鋪設在巨大平板上的太陽能電池,在太陽光照射下產(chǎn)生電流,轉換成無線電微波,發(fā)送給地面接收站。地面接收后,將微波恢復為直流電或交流電,送給用戶使用。

請根據(jù)上述材料,回答下列問題:

(1)如圖中四個實驗與Qi技術原理相同的是_____。(選填選項前的字母,只有一個選項正確)

(2)根據(jù)文中所述,利用磁共振方式,直徑0.5m的線圈在1m左右的距離范圍內,1min內可提供的電能約為_______J。

(3)關于無線充電技術,下列說法正確的是_____。(選填選項前的字母,只有一個選項正確)

A.采用電磁感應方式的無線充電技術無需特定位置就能精確充電

B.相比電磁感應方式,利用磁共振方式傳輸距離更短

C.采用無線電波方式的無線充電技術的實現(xiàn)說明電磁波可以傳遞能量

D.太空太陽能發(fā)電技術是將電能轉化為化學能發(fā)送給地面接收站

【答案】 B 3600 C

【解析】(1)由短文可知,Qi技術的原理即為電磁感應;
AD、D圖中開關閉合后,電路中有電流,通電導體在磁場中受到磁場力的作用發(fā)生運動;A圖有電源,通電后線圈在磁場中受力轉動,這是電動機的原理圖,故AD不符合題意;
B、開關閉合后,在外力作用下使導體左右移動,做切割磁感應線運動,則電流表指針發(fā)生偏轉,說明此時有感應電流產(chǎn)生,是電磁感應現(xiàn)象,B符合題意;
C、是奧斯特實驗,小磁針發(fā)針偏轉說明通電導體周圍有磁場,C不符合題意.
(2)由短文可知,利用磁共振方式,現(xiàn)在的技術能力大約是直徑0.5m的線圈,在1m左右的距離供電功率約為60W,所以1min內可提供的電能約為:W=Pt=60W×60s=3600J;
(3)A、由短文知,采用電磁感應技術實現(xiàn)無線充電的優(yōu)點是原理簡單,適合短距離充電,但需特定的擺放位置才能精確充電,故A錯誤;
B、由短文知,相比電磁感應方式,利用磁共振可延長傳輸距離,故B錯誤;
C、無線電波方式主要由微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成,微波屬于電磁波,說明電磁波可以傳遞能量,故C正確;
D、太空太陽能發(fā)電技術就是利用無線電波方式:利用鋪設在巨大平板上的太陽能電池,在太陽光照射下產(chǎn)生電流,此過程中太陽能轉化為化學能再轉化為電能,轉換成無線電微波,發(fā)送給地面接收站.故D錯誤.
故答案為:(1)B;(2)3600;(3)C.

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