如圖10甲所示，兩根長為L的絲線下端懸掛一質(zhì)量為m，帶電量分別為+q和－q的小球A和B，處于場強(qiáng)為E，方向水平向左的勻強(qiáng)電場之中，使長度也為L的連線AB拉緊，并使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，求E的大小滿足什么條件才能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)。

析與解：對(duì)A作受力分析，設(shè)懸點(diǎn)與A之間的絲線的拉力為F1，AB之間連線的拉力為F2，受力圖如圖10乙所示，根據(jù)平衡條件得F1sin60°=mg，qE=k +F1cos60°+F2，

由以上二式得：E=k +cot60°+，

∵ F2≥0，　∴　當(dāng)E≥k +cot60°時(shí)能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長的平行導(dǎo)軌處在與水平方向成θ角的斜面上，θ=370，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L=0.3m．在斜面上加有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場．導(dǎo)軌底端接一個(gè)阻值R=1Ω的電阻．質(zhì)量m=1kg、電阻r=2Ω的金屬棒ab橫跨在平行導(dǎo)軌間，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，金屬棒從距底端高為h1=2.0m處以平行于導(dǎo)軌向上的初速度v0=10m/s上滑，滑至最高點(diǎn)時(shí)高度為h2=3.2m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．
（1）求ab棒上升至最高點(diǎn)的過程中，通過電阻R的電量q和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q．
（2）若ab棒固定在導(dǎo)軌上的初始位置，磁場按圖乙所示規(guī)律變化（2.5×10-2～7.5×10-2s內(nèi)是正弦規(guī)律變化），電阻R在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q=5J，取π2=10，求B0．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ彼此平行，相距L=0.5m，與水平面成θ=37°角放置，在導(dǎo)軌的上部接有一滑動(dòng)變阻器，其最大阻值R=10Ω．一根質(zhì)量為m=50g、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置且與導(dǎo)軌接觸良好．在圖示的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場，該磁場始終以速度v0在矩形虛線區(qū)域內(nèi)沿著導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑片滑至滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)體棒恰能在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)．金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，運(yùn)動(dòng)的過程中總能保證金屬棒處于磁場中．設(shè)軌道足夠長，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求磁場運(yùn)動(dòng)的速度v0是多大？
（2）現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值迅速變?yōu)?Ω，求導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小及該過程中安培力的最大功率．
（3）若將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至某處后導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度用符號(hào)v表示，此時(shí)對(duì)應(yīng)電路的總電阻用符號(hào)R總表示，請(qǐng)推導(dǎo)速度v隨總電阻R總變化的關(guān)系式，并在圖乙中準(zhǔn)確地畫出此情況下的v-R總圖象．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖10甲所示，ab、cd以為兩根放置在同一水平面內(nèi)且相互平行的金屬軌道，相距L，右端連接一個(gè)阻值為R的定值電阻，軌道上放有一根導(dǎo)體棒MN，垂直兩軌道且與兩軌道接觸良好，導(dǎo)體棒MN及軌道的電阻均可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒MN在外辦作用下以圖中虛線所示范圍的中心位置為平衡位置做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)周期為T，振幅為A，在t=0時(shí)刻恰好通過平衡位置，速度大小為v0，其簡諧運(yùn)動(dòng)的速度V隨時(shí)間t按余弦規(guī)律變化，如圖10乙所示。則下列說法正確的是                                （    ）
 
    A．回路中電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為

    B．導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生交流電的功率為

    C．通過導(dǎo)體棒MN的電流的有效值為

    D．在0等內(nèi)通過導(dǎo)體棒MN的電荷量為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案