浙江2010年高考物理试题(含答案与解析)(12)

当

H L

h 时，x 有最大值，S max L H L

2 ( 1)

（3） 2

x 2 (H L h)h h 3h 1 0

解得

3 5 3 5

h 2.62m h 0.38 m

1 2

2 2

23【答案】（1）3mgU / BL2 （2）( 6 1)mgU / BL2

【解析】（1）导体棒受力如图

BIL mg tan

2

tan I 3mg / BL

2

mg BL

2

BIL 2

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 3mgU / BL

2

mg

（2）维持导体棒平衡需要的电流为

mg tan 45

I mg / BL I

2

BL

2

I I 而当变为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 U

总

（

P 为当变成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）60

由右图可知P P0 L1L2 cos 60

45

P P0 L1L2 cos 45

已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能

I P cos60 1

I P

总

cos45 2

I总2I 6mg / BL I I I ( 6 1)mg / BL2

2 额

总

光电池能提供的额外功率为P I U ( 6 1)mgU / BL

额额 2