◎ 题目

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，流体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？

◎ 答案

解：（1）导体棒所受安培力FA=IBL2 导体棒有静力平衡关系mgtanθ=FA 解得 所以当θ=60°时， 光电池输出功率为 （2）当θ=45°时，根据（1）可知维持静力平衡需要的电流为 根据几何关系可知 可得 而光电池产生的电流为 所以能提供的额外电流为 可提供额外功率为

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【共点力的平衡】，【电功率】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。