题目内容
16．2016年雾霾天气调查报告显示，我国雾霾天气现象出现增多，危害加重．造成雾霾天气的最主要“元凶”是PM2.5．
（1）某科研队伍成功研制出PM2.5净化器，其原理如图1所示．闭合开关S1、S2后，风扇旋转吸入含有颗粒物空气，当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来．当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为异种电荷相互吸引．
（2）大力发展电动车，减少燃油汽车的尾气排放量是防止雾霾天气的有效措施．没有传统无轨电车的“辫子”、没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并至少能行驶5公里．刹车和下坡时，还可把80%的刹车能量转成电能回收储存再使用…全球首创超级电容储能式现代电车将在我国一些大城市投入使用，它在公交史上将会有划时代的意义．
若某辆电车的技术参数如下表：
| 整备质量（吨） | 12 |
| 座位数（人） | 50～60 |
| 电动机工作电压（V） | 500 |
| 电动机的线圈电阻（Ω） | 2 |
| 行李舱（m3） | 0.6 |
| 轮胎数（只） | 12 |
| 最高车速（km/h） | 80 |
②若该车以40km/h的速度在水平路面上行驶5km时，电动机线圈中的电流为40A，则乘客一次上下车的30秒内，至少能向电瓶充多少千瓦时的电？若不计电动机发热以外的其他能量损耗，此时汽车的牵引力是多大？
分析 （1）电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）①根据题目中提供的信息即可得出答案；
②先求出电车行驶5km需要的时间，根据P=UI求出电动机输出功率，再根据W=Pt求出汽车消耗的电能即可；
先求出电车消耗的机械功率，再根据P=Fv求解牵引力．
解答 解：（1）当颗粒物快速通过光洁金属网C后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉芯D吸附住，这是因为异种电荷相互吸引．
（2）①大力发展电动车，减少燃油汽车的尾气排放量是防止雾霾天气的有效措施，改善空气质量．
故无轨电车与天然气公交车相比：清洁环保；污染少．
②由v=$\frac{s}{t}$得，电车行驶5km需要的时间：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{5km}{40km/h}$=0.125h，
电动机输出功率为：
P=UI=500V×40A=20000W=20kW，
汽车消耗的电能为：
W电=Pt=20kW×0.125h=2.5kW•h，
所以至少能充2.5kW•h的电，
电动机发热损耗的功率：
P热=I2R=（40A）2×2Ω=3200W，
则电动机的机械功率：
P=P电-P热=20000W-3200W=16800W，
电车的速度v=40km/h=$\frac{100}{9}$m/s，
由P=Fv得，电车的牵引力为：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{16800W}{\frac{100}{9}m/s}$=1512N．
答：（1）异种电荷相互吸引；
（2）①清洁环保；污染少；
②至少要向电瓶充2.5kWh的电；若不计电动机发热以外的其他能量损耗，此时汽车的牵引力是1512N．
点评 本题是一道信息题，要求同学们能读懂题目，能从题目中提取有效信息，注意物理原理在实际生活中的应用，难度适中．
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