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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框,在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端,硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面,离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时,AB边受到的安培力大小为________,此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。
答案
BIlmg/2。                                                   
解析

试题分析:由安培力公式可求得AB受到的安培力及整体受到的安培力;由力矩的平衡条件可求得弹簧对杆的拉力.
AB的长度为L,则AB边受到的安培力F=BIL;同理其他两边的安培力均为BIL;BC边受到的安培力竖直向上,而BAC受到的等效安培力竖直向下,故三角形导线框受到的总安培力为0;故左侧对轻杆的拉力为:设轻杆长为S,则由力矩平衡可知:
解得
故答案为:BIL,mg/2 .
点评:本题中要注意安培力的等效求法,虽然每一个边都受到安培力,但由于闭合的电路中,等效长度为零,故等效安培力为零.
核心考点
试题【如图所示,质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框,在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端,硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面,离杆左端】;主要考察你对力矩平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图,一质量为M的质量分布不均匀的多边形板AOB,边OA⊥OB且OA=OB=L,O点为水平固定转动轴,现用一水平拉力拉住A点,维持三角板处于OA竖直的静止状态,拉力大小为F,重力加速度为g,则三角板重心到AO的距离为(     )
A.B.C.D.

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如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q。当板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向成=45°的位置;若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转=15°的角,而仍要杆静止在原位置上,则板间电压应变为U2。求:U1/U2的比值。

某同学是这样分析求解的:
两种情况中,都有力矩平衡的关系。设杆长为L,两板间距为d,当平行板旋转后,电场力就由变为,电场力对轴O的力臂也发生相应的改变,但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程,就可求解了。
你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请继续解答;如果认为有错误之处,请说明理由并进行解答。
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如图,倾角为37°,质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮,A点处有一固定转轴,CA⊥AB,DC=CA=0.3m。质量m=lkg的物体置于支架的B端,并与跨过定滑轮的轻绳相连,绳另一端作用一竖直向下的拉力F,物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动,己知物体与BD间的动摩擦因数μ=0.3。为保证支架不绕A点转动,物体向上滑行的最大距离s=____m。若增大F后,支架仍不绕A点转动,物体能向上滑行的最大距离s′____s(填:“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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如图所示,固定在竖直面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在口点平滑连接,轨道半径R=0.5m,一质量m=0.2kg的小物块(可视为质点)放在水平轨道上的A点,A与B相距L=10m,物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.1。现用一水平恒力F向右推物块,已知F=3N,当物块运动到C点时撤去该力,设C点到A点的距离为x。在圆轨道的最高点D处安装一压力传感器,当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数FN,压力传感器所能承受的最大压力为90N,g取10m/s2

(1)要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D,求x的范围;
(2)在满足(1)问的情况下,在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象。
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如图所示,水平地面上一个质量M="4.0" kg、长度L="2.0" m的木板,在F="8.0" N的水平拉力作用下,以v0="2.0" m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量m="l.0" kg的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端。

(1)若物块与木板间无摩擦,求木板的加速度及物块离开木板所需的时间;
(2)若物块与木板间有摩擦,且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等,求将物块放在木板上后,经过多长时间木板停止运动。(结果保留二位有效数字)
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