（20分）如圖所示，一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過(guò)O點(diǎn)垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其在紙面上的長(zhǎng)度OA為L(zhǎng)1，垂直紙面的寬度為L(zhǎng)2。在膜的下端（圖中A處）掛有一平行于轉(zhuǎn)軸，質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)2的導(dǎo)體棒使膜繃成平面。在膜下方水平放置一足夠大的太陽(yáng)能光電池板，能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能，并將光能轉(zhuǎn)化成電能。光電池板可等效為一個(gè)電池，輸出電壓恒定為U；輸出電流正比于光電池板接收到的光能（設(shè)垂直于入射光單位面積上的光功率保持恒定）。導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，并與光電池構(gòu)成回路，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外（注：光電池與導(dǎo)體棒直接相連，連接導(dǎo)線(xiàn)未畫(huà)出）。

（1）若有一束平行光水平入射，當(dāng)反射膜與豎直方向成＝60時(shí)，導(dǎo)體棒處于受力平衡狀態(tài)，求此時(shí)電流強(qiáng)度的大小和光電池的輸出功率。
（2）當(dāng)變成45時(shí)，通過(guò)調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡，光電池除維持導(dǎo)體棒力學(xué)平衡外，不能輸出多少額外電功率？
（1）
（2）

（1）導(dǎo)體棒所受安培力           ①
導(dǎo)體棒有靜力平衡關(guān)系        ②
解得                         ③
所以當(dāng)=時(shí)，
光電池輸出功率為
（2）當(dāng)時(shí)，根據(jù)③式可知維持靜力平衡需要的電流為

根據(jù)幾何關(guān)系可知 
可得
而光電池產(chǎn)生的電流為 
所以能提供的額外電流為
可提供額外功率 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

豎直導(dǎo)線(xiàn)ab與水平面上放置的圓線(xiàn)圈隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線(xiàn)固定，線(xiàn)圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同時(shí)通以圖示方向的電流時(shí)（圓線(xiàn)圈內(nèi)電流從上向下看是逆時(shí)針?lè)较螂娏鳎�，則從左向右看，線(xiàn)圈將（  ）
A．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線(xiàn)
B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線(xiàn)
C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線(xiàn)
D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線(xiàn)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=2V,內(nèi)電阻r=0.5Ω,豎直平面內(nèi)的導(dǎo)軌電阻可忽略,金屬棒的質(zhì)量m=0.1Kg,電阻R=0.5Ω,它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.4,有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.2m.為了使金屬棒能夠靠在豎直導(dǎo)軌外面靜止不動(dòng),我們施加一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),問(wèn)磁場(chǎng)方向是向上還是向下?磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是多大?（重力加速度g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

據(jù)報(bào)道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示。炮彈（可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接。開(kāi)始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離m，導(dǎo)軌長(zhǎng)Ｌ＝5.0m，炮彈質(zhì)量。導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示�？梢哉J(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為，求通過(guò)導(dǎo)軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖2所示，將一陰極射線(xiàn)管置于一通電螺線(xiàn)管的正上方且在同一水平面內(nèi)，則陰極射線(xiàn)將
A．向外偏轉(zhuǎn)
B．向里偏轉(zhuǎn)
C．向上偏轉(zhuǎn)
D．向下偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

將一長(zhǎng)為l的導(dǎo)線(xiàn)通以電流I，放入某空間，調(diào)整導(dǎo)線(xiàn)位置發(fā)現(xiàn)最大的安培力為Fm，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（   ）
A．如果是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=Fm/IL
B．如果是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度必大于Fm/IL
C．如果是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能大于Fm/IL
D．如果是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能小于Fm/IL

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖15-3-8所示，一位于xOy平面內(nèi)的矩形線(xiàn)圈只能繞Ox軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈的四條邊分別與x、y軸平行，線(xiàn)圈中電流方向如圖所示.當(dāng)空間加上下列哪種磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)(    )

圖15-3-8
A．方向沿x軸的恒定的磁場(chǎng)B．方向沿y軸的恒定的磁場(chǎng)
C．方向沿z軸的恒定的磁場(chǎng)D．方向沿z軸的變化的磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平面上，整個(gè)空間存在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，有一長(zhǎng)為L質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線(xiàn)垂直紙面水平放置在斜面上恰能保持靜止，試判斷通電直導(dǎo)線(xiàn)的電流方向并求出電流的大小。（已知重力加速度為g）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線(xiàn)連接后懸掛于a、b兩點(diǎn)。棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通有電流從M流向N，此時(shí)懸線(xiàn)上有拉力．為了使拉力等于零，可
A．適當(dāng)增大電流強(qiáng)度
B．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度
C．使磁場(chǎng)反向
D．使電流反向

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