Question

15．為厲行低碳環(huán)保理念，很多城市用超級電容車替換城市公交，在車底部安裝超級電容器（電容很大），車輛進(jìn)站后，車頂充電設(shè)備隨即自動升起，搭到充電站電纜上，通以大電流完成充電．每次只需在候客上車間隙充電30秒鐘到一分鐘，就能行駛3到5公里．有一輛質(zhì)量為2000kg、額定功率60kw的超級電容車，在平直的水平路面上行駛時，最大行駛速度為90km/h．假設(shè)電容車行駛時受到的阻力與其速度成正比，則在不載客的情況下，下列說法正確的是（　�。�

• A． 充電電流越大，超級電容器的電容也越大
• B． 超級電容器儲存的電荷量僅跟充電電流的大小有關(guān)
• C． 超級電容車以最大速度行駛時牽引力大小為2.4×10³N
• D． 超級電容車啟動時的加速度為1.2 m/s²

Answer 1

分析 電容器的電容是由電容器本身決定的，與充電電流和充電電壓無關(guān)；當(dāng)汽車勻速運動時，牽引力等于阻力，速度達(dá)到最大，由P=Fv求的最大速度

解答 解：A、電容器的電容大小與充電電流大小無關(guān)，由電容器本身因素決定，故A錯誤；
B、電容器能夠儲存的最大電荷量q=CU，與電流大小無關(guān)，故B錯誤；
C、${v}_{m}^{\;}=90{k}_{m}^{\;}/h=25m/s$，根據(jù)P=Fv，以最大速度行駛時的牽引力大小為F=$\frac{P}{{v}_{m}^{\;}}=\frac{60×1{0}_{\;}^{3}}{25}=2.4×1{0}_{\;}^{3}N$，故C正確．
D、電容車行駛時受到的阻力與其速度成正比，剛開始啟動時v=0，f=0，因為電容車功率不變，所以根據(jù)P=Fv，牽引力隨速度增大而減小，剛啟動時的牽引力不等于最大速度時的牽引力，所以$a=\frac{F-f}{m}=\frac{2，4×1{0}_{\;}^{3}-0}{2.0×1{0}_{\;}^{3}}=1.2m/{s}_{\;}^{2}$的結(jié)果不正確，故D錯誤．
故選：C

點評 本題主要考查了電容的概念和汽車車的恒定功率啟動方式，注意恒定功率啟動時功率保持不變，牽引力隨速度增大而減小．