電學中的平衡問題 高考物理備考練習

參考答案【例題1】【解析】彈簧伸長量為x1時，導體棒所受安培力沿斜面向上，根據(jù)平衡條件沿斜面方向有：mgsinα=kx1+BIL；電流反向后，導體棒所受安培力沿斜面向下，根據(jù)平衡條件沿斜面方向：mgsinα+BIL=kx2；聯(lián)立兩式得：B=（x2-x1）【答案】B【例題2】【解析】分別對兩小球受力分析，由力的平衡條件可知，兩小球在水平方向的合力均為零，則小球A在水平方向上，有Tsin30°＝Eq1，小球B在水平方向上，有T′sin60°＝Eq2，T′＝T，則聯(lián)立可解得q1∶q2＝1∶eq\r(3)，C正確?！敬鸢浮緾【例題3】【解析】對Q受力分析，可得Fsinθ＝mQg，F(xiàn)cosθ＝N，由于P向左移，θ變小，則兩球之間的庫侖力F變大，桿BO對Q的彈力N變大，根據(jù)F＝keq\f(qPqQ,r2)可知兩球間的距離變小，A錯，D正確．把兩個小球看成整體，豎直方向上桿AO對p球的彈力FN等于兩球的重力之和，大小保持不變，水平方向桿AO對P的摩擦力f等于彈力N，則f變大，則B錯，C正確．【答案】CD【例題4】【解析】由于滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為0.5，靜摩擦力能提供的最大加速度為μg=5m/s2，所以當0.6N的恒力作用于木板時，系統(tǒng)一起以的加速度一起運動，當滑塊獲得向左運動的速度以后又產(chǎn)生一個方向向上的洛倫茲力，當洛倫茲力等于重力時滑塊與木板之間的彈力為零，此時Bqv=mg，解得：v=10m/s，此時摩擦力消失，滑塊做勻速運動，而木板在恒力作用下做勻加速運動，．可知滑塊先與木板一起做勻加速直線運動，然后發(fā)生相對滑動，做加速度減小的變加速，最后做速度為10m/s的勻速運動．故AD正確，B錯誤．木塊開始的加速度為2m/s2，當恰好要開始滑動時，f=μ（mg-qvB）=ma，代入數(shù)據(jù)得：v=6m/s，此后滑塊的加速度減小，仍然做加速運動．故C錯誤．故選AD【答案】AD【例題5】（1），方向由ba；（2）（L0+vt）；（3）【解析】（1）設經(jīng)過時間t，則b點到O點的距離為L0+vt，長直導線MN在回路中的長度為L0+vt，此時直導線產(chǎn)生的感應電動勢為E=B（L0+vt）v，整個回路的電阻R=（2+）（L0+vt）r，閉合電路aOb中感應電流的大小I===由楞次定律可判定回路中電流的方向由ba。（2）驅使MN作勻速運動的外力F大小等于安培力，則F=BI（L0+vt）=（L0+vt）（3）整個回路上產(chǎn)生的熱功率P=I2R=（2+）（L0+vt）r=【例題6】qEcos【解析】物體做勻速直線運動，由平衡條件得：

在垂直于斜面方向上：N=mgcosθ+qEsinθ…①

在平行與斜面方向上：f+mgsinθ=qEcosθ…②

滑動摩擦力：f=μN…③

由①②③可得：μ＝fN【例題7】（1）（2）【解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，當滑動變阻器的電阻為R1=1Ω時，電流（2）金屬棒受重力mg、安培力F和支持力FN如圖．根據(jù)平衡條件可得，mgsinθ=F1cosθ

又F1=BI1l

聯(lián)立上式，解得磁感應強度當滑動變阻器的電阻為R2=4Ω時，電流又F2=BI2l=1.5×1×0.5N=0.75N

mgsinθ=0.2×10×sin37°=1.2N

∴mgsinθ＞F2cosθ，故金屬棒受到沿導軌平面向上的摩擦力Ff

根據(jù)平衡條件可得，mgsinθ=F2cosθ+Ff

聯(lián)立解得：Ff=mgsinθ-F2cosθ=0.2×10×sin37°-0.75×cos37°=0.6N【例題8】(1)6m/s(2)1.8N，水平向左【解析】(1)金屬桿P最終勻速時，對P受力分析：FA＝m2gsinθFA＝BILI＝eq\f(E,R1＋R2)感應電動勢E＝BLvP∴vP＝6m/s(2)當金屬桿M運動到CC′時，根據(jù)