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

析與解：對A作受力分析，設懸點與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，根據平衡條件得F1sin60°=mg，qE=k +F1cos60°+F2，

由以上二式得：E=k +cot60°+，

∵ F2≥0，　∴　當E≥k +cot60°時能實現上述平衡狀態(tài)。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

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

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

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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且相互平行的金屬軌道，相距L，右端連接一個阻值為R的定值電阻，軌道上放有一根導體棒MN，垂直兩軌道且與兩軌道接觸良好，導體棒MN及軌道的電阻均可忽略不計。整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。導體棒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動，振動周期為T，振幅為A，在t=0時刻恰好通過平衡位置，速度大小為v0，其簡諧運動的速度V隨時間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．回路中電動勢的瞬時值為

    B．導體棒MN中產生交流電的功率為

    C．通過導體棒MN的電流的有效值為

    D．在0等內通過導體棒MN的電荷量為

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