23.(浙江卷) (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,其在纸面上的长度为L1,垂直的为L2。在膜的下端(图中A处)挂有一科行于转轴,质量为m,长为L3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,并将沟通转化成电能。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(设垂直于入身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)再有一束平等光水平入射,当反射膜与竖直方向成=60时,导体棒牌受力平衡状态,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国学平衡外,不能输出多少额外电功率?

解析:

(1)导体棒所受安培力                 ①

导体棒有静力平衡关系               ② 

解得                       ③

所以当=60°时,

光电池输出功率为  

(2)当时,根据③式可知维持静力平衡需要的电流为

        

根据几何关系可知 

可得  

 0  137244  137252  137258  137262  137268  137270  137274  137280  137282  137288  137294  137298  137300  137304  137310  137312  137318  137322  137324  137328  137330  137334  137336  137338  137339  137340  137342  137343  137344  137346  137348  137352  137354  137358  137360  137364  137370  137372  137378  137382  137384  137388  137394  137400  137402  137408  137412  137414  137420  137424  137430  137438  447348 

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