题目内容
由于对生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3、4月份扬尘天气明显增多，特别是2002年的3月份，由于南下的冷空气所带来的大风，席卷了我国从新疆到沿海的北方大部分地区，出现罕见的沙尘暴天气．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．根据光的散射知识我们知道，从太阳发出的白光在空中经微粒散射后射向地面，在地面上的人看天空时，看到的是散射光．如果空中的微粒直径比光的波长小得多，散射光的强度跟光的波长的四次方成反比．在白天雨过天晴后，由于空中的微粒很小，太阳发出的可见光中蓝、紫光的波长最短，被散射得最明显，所以看到的天空呈蓝色，当空中悬浮的微粒直径d与入射光的波长l之比d/l＞0.5时，不同色光的散射强度与波长关系不大，所以在空中悬浮微粒较大时，即使是在晴好的白天我们也很难看到蓝天．晴天的条件下发生沙尘暴时，我们不能看到蓝天，就是这个原因．
（1）若在晴朗的白天出现了沙尘天气，使得天空不再呈蔚蓝色，设可见光的平均波长为5.0×10-7m，求沙尘天气时空中悬浮微粒的直径至少多大？
（2）沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10-6kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0×103kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10-7m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大，北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总质量的1/50为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10-8m，求1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？（计算时把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留1位有效数字）
（3）没有沙尘暴时，风能是可以利用的清洁能源，利用风力发电机发电就是利用风能的有效途径，已知风力发电机将空气的动能转化为电能的效率为40％，空气的密度为1.3kg/m3，某风力发电机风车的有效受风面积为5.0m2，此风力发电机在风速为10m/s时的输出电功率为多大？
解析：
| (1)因为d/l＞0.5，所以沙尘的直径d的最小值为d=0.5l=2.5×10-7m
(2)沙尘暴天气时，1m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为 V=m/r =2.9×10-9m3 其中可吸入颗粒物的体积为 V′=V/50=5.8×10-11m3 每一个可吸入颗粒物的平均体积为 V0=pd3/6=6.5×10-23m3 1m3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为 N=V′/V0=8.9×1011个 所以1.0cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为 n=8.9×105个 (3)1s内吹到风车上的空气的体积为V=Sv 这些空气所具有的动能为
风力发电机输出的电功率为
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提示：
名题金卷系列答案
m，求沙尘天气时空中悬浮微粒的直径至少多大？
，悬浮微粒的密度为2.0×
，其中悬浮微粒的直径小于
m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总质量的1/50为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×
，求1.0
的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？(计算时把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)
，某风力发电机风车的有效受风面积为5.0
，此风力发电机在风速为10m/s时的输出电功率为多大？
m，求沙尘天气时空中悬浮微粒的直径至少多大？
，悬浮微粒的密度为2.0×
，其中悬浮微粒的直径小于
，求1.0
的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？(计算时把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)
，某风力发电机风车的有效受风面积为5.0
，此风力发电机在风速为10m/s时的输出电功率为多大？