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        1. (18分)利用水流和太陽能發(fā)電,可以為人類提供清潔能源。水的密度,太陽光垂直照射到地面上時的輻射功率,地球表面的重力加速度取g=10m/s2。
          (1)三峽水電站發(fā)電機輸出的電壓為18kV。若采用500kV直流電向某地區(qū)輸電5.0×106kW,要求輸電線上損耗的功率不高于輸送功率的5%,求輸電線總電阻的最大值;
          (2)發(fā)射一顆衛(wèi)星到地球同步軌道上(軌道半徑約為地球半徑的6.6)利用太陽能發(fā)電,然后通過微波持續(xù)不斷地將電力輸送到地面,這樣就建成了宇宙太陽能發(fā)電站。求衛(wèi)星在地球同步軌道上向心加速度的大。
          (3)三峽水電站水庫面積約1.0×109m2,平均流量Q=1.5×l04m3/s,水庫水面與發(fā)電   機所在位置的平均高度差h=l00m,發(fā)電站將水的勢能轉化為電能的總效率。在地球同步軌道上,太陽光垂直照射時的輻射功率為10P0。太陽能電池板將太陽能轉化為電能的效率=20%,將電能輸送到地面的過程要損失50%。若要使(2)中的宇宙太陽能發(fā)電站的發(fā)電能力與三峽電站相當,衛(wèi)星上太陽能電池板的面積至少為影大?
          (1)
          (2)0.23m/s2
          (3)

          (1)設輸電線總電阻的最大值為,當通過輸電線的電注以為I時,輸電線上損耗的功率為    (2分)
          采用U=500kV直流電向某地區(qū)輸電W時,通過輸電線的電流
                              (2分)
          依題意得
          解得        (2分)
          (2)設衛(wèi)星的軌道半徑為R,衛(wèi)星所在軌道的向心加速度大小為,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得:
                                                   (2分)
          解得                                    (2分)
          當衛(wèi)星在地表附近時,
          在同步軌道上,
          根據(jù)題意,同步軌道的半徑
          解得衛(wèi)星在地球同步軌道上向心加速度的大小
                                   (2分)
          (3)三峽水電站的發(fā)電功率             (2分)
          設衛(wèi)星太陽能電池板的面積至少為S,
          則宇宙太陽能發(fā)電站的發(fā)電功率
                   (2分)
          根據(jù)題意
          所以太陽能電池板的面積至少為                  (2分)
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