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某太阳能发电站建在同步卫星的轨道上,太阳光垂直于地轴入射,地球本影区的长度是地球半径的倍(很大),已知地球的半径为R、地球表面的重力加速度为g、地球的自转周期为T,求该太阳能发电站一天不能发电的时间。

本题考查的是有关同步卫星问题和空间想象能力。如题图所示,当发电站进入地球的本影区时就没有光照到,就不能发电,由于本影区内的同步轨道对应的弧长很小,可近似看成直线。

根据牛顿第二定律可知:        ①

                                                     ②

联立式①②解得:                           ③

                                                  ④

由几何关系知:                               ⑤

所以(其中

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科目:高中物理 来源: 题型:

1991年8月,世界各国的太阳能专家们聚集巴黎,专门讨论了太空太阳能电站问题.这种空间太阳能电站建在地球同步轨道的一个固定位置上,向地球上固定区域供电.已知地球自转角速度为ω,地球半径为R,地球的质量为M,万有引力常量为G.
求:太空太阳能电站距地面的高度.(用题中给定的字母表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:

20世纪80年代初,科学家发现了硅太阳能电池。1991年8月,世界各国的太阳能专家在巴黎集会,专门讲座了太空太阳能电站问题。这种太空太阳能电站建在地球同步轨道的一个固定位置上,向地球上固定区域供电,其发电及传输示意图如图甲所示。在太阳能收集板上铺设太阳能硅电池,通过光电能转换把太阳能变成电能,再经微波转换器将直流电转换成微波,并通过天线将电能以微波形式向地面发送。地面接收站通过整流天线把微波能还原成电能。微波的定向性很好,但对飞鸟是致命的,可在地面站附近装上保护网或驱逐音响,不让鸟通过,预计在21世纪初地球上空将升起卫星电站。(已知地球半径为6 400 km,重力加速度g=9.8 m/s2)

(1)每片太阳能电池的硅片面积为4 cm2,可提供电能50 mW。巨大的太阳能收集板电池列阵面积为5 000 km2,其发电功率为多少?

(2)利用微波传输电能,实现了“无缆输电”,输电效率可达80%,微波输电采用的频率为2 450 MHz,试计算它的波长,及到达地面接收站时的功率。

(3)试计算本题中所述的太空太阳能电站离地面的高度H。

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科目:高中物理 来源: 题型:

某太阳能发电站建在同步卫星的轨道上,太阳光垂直于地轴入射,地球本影区的长度是地球半径的n倍(n很大),已知地球的半径为R、地球表面的重力加速度为g、地球的自转周期为T,求该太阳能发电站一天不能发电的时间.

图14

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年黑龙江省大庆市铁人中学高三(上)第一次月考物理试卷(解析版) 题型:解答题

1991年8月,世界各国的太阳能专家们聚集巴黎,专门讨论了太空太阳能电站问题.这种空间太阳能电站建在地球同步轨道的一个固定位置上,向地球上固定区域供电.已知地球自转角速度为ω,地球半径为R,地球的质量为M,万有引力常量为G.
求:太空太阳能电站距地面的高度.(用题中给定的字母表示)

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