摘要:11.如图9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)现有一束平行光水平入射.当反射膜与竖直方向成θ=60°角时.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变为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.还能输出多少额外电功率? 解析:(1)导体棒所受安培力F1=IBL2① 导体棒有静力平衡关系mgtanθ=F1② 解得I=③ 所以当θ=60°时.I60==mg/BL2 光电池输出功率为P60=UI60=mgU/BL2. (2)当θ=45°时.根据③式可知维持静力平衡需要的电流为 I45== 根据几何关系可知 == 可得P45=P60=mgU/BL2 而光电池产生的电流为I充电== 所以能提供的额外电流为I额外=I充电-I45=(-1) 可提供额外功率为 P额外=I额外U=(-1). 答案:

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