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    如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直纸面的宽度为L2．在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜成平面．在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能．光电池板可等效为一个一电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）．导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）．
    （1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成θ=60°时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率．
    （2）当θ变成45°时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒平衡外，还能输出多少额外电功率？
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     解析：
    （1）导体棒受力如图　
     tanθ=
    BIL2
    mg
    ?I=
    mgtanθ
    BL2
    =
    		3
    mg
    BL2

    光电池输出功率（即光电池板接收到的光能对应的功率）为：P=IU=
    		3
    mgU
    BL2
    　
    （2）维持导体棒平衡需要的电流为：
      I'=
    mgtan45°
    BL2
    =
    mg
    BL2
    ＜I           
    ∵I'＜I，而当θ变为45°时光电池板因被照射面积增大使电池输出的电流也增大
    ∴需要在导体棒两端并联一个电阻，题目要求的就是这个电阻上的功率．
    由并联电路特点得：光电池提供的总电流　I总=I'+I额外以下关键是求I总
    光电池输出功率为　P'=I总U
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    （P'为当θ变成45°时，光电池板接收到的光能对应的功率．）
    已知垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定（设为P0）
    由右图可知 P=P0L1L2cos60°，P'=P0L1L2cos45°
    已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能∴
    I
    I总
    =
    P
    P′
    =
    cos60°
    cos45°
    =
    1
    		2
    ?I总=
    		2
    I=
    		6
    mg
    BL2
    ?I额=I总-I′=（
    		6
    -1）
    mg
    BL2
    ，
    光电池能提供的额外功率为　P额=I额U=（
    		6
    -1）
    mgU
    BL2
    ．
    答：（1）此时电流强度的大小为
    		3
    mg
    BL2
    ，光电池的输出功率
    		3
    mgU
    BL2
    ．
    （2）还能输出额外电功率为（
    		6
    -1）
    mgU
    BL2
    ．
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    （1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成θ=60°时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率．
    （2）当θ变成45°时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒平衡外，还能输出多少额外电功率？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直纸面的长度为L2．在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L3的导体棒使膜形成平面．在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将其转化成电能．光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）．导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）．
    （1）再有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成θ=60°时，导体棒受力处于平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率．
    （2）当θ变成45°时，光电池板接收到的光能对应的功率P’与当θ=60°时光电池板接收到的光能对应的功率P之比？
    （3）当θ变成45°时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒处于平衡外，还能输出多少额外电功率？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （20分）如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度OA为L1，垂直纸面的宽度为L2。在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜绷成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）。

    （1）若有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成＝60时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。

    （2）当变成45时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒力学平衡外，不能输出多少额外电功率？

     

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    科目：高中物理 来源：2010年浙江省高考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直纸面的宽度为L2．在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜成平面．在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能．光电池板可等效为一个一电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）．导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）．
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