尾平衡问题
例5如图16所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间距离为l,导轨平面与水平面的夹角为。在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,
磁感强度为B。在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒
ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑。求ab棒的最大速度。(已知ab和导轨间的动摩擦因数为,导轨和金属棒的电阻不计)
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f例6图18是磁流体发电机工作原理图。磁流体发电机由燃烧室(O)、发电通道(E)和偏转磁场(B)组成。在2500K以上的高温下,燃料与氧化剂在燃烧室混合、燃烧后,电离为正负离子(即等离子体),并以每秒几百米的高速喷入磁场,在洛仑兹力的作用下,正负离子分别向上、下极板偏转,两极板因聚积正负电荷而产生静电场。这时等离子体同时受到
方向相反的洛仑兹力(f)与电场力(F)的作用,当Ff时,离子匀速穿过磁场,两极
板电势差达到最大值,即为电源的电动势。设两板间距为d,板间磁场的磁感强度为B,等
离子体速度为v,负载电阻为R,电源内阻不计,通道截面是边长为d的正方形,试求:(1)磁流体发电机的电动势?(2)发电通道两端的压强差p?
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f(6)共点的三力平衡的特征规律
例7图19中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的,平衡时AD
是水平的,BO与水平的夹角为。AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是:A、F1mgcosB、F1mgctgC、F2mgsi
D、F2mgsi
(7)动中有静,静中有动问题
如图111所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上着一个质量为m的
小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的二分
之一,则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为Mg1mg。因为球加速下滑时,杆2
受向上的摩擦力f根据第二定律有mgfma,所以f1mg。对木箱进行受力分析2
有:重力Mg、地面支持力N、及球对杆向下的摩擦力f1mg。由平衡条件有2
NfmgMg1mg。2
2、电磁学中的平衡(1)电桥平衡
若没有R,则R1和R2串联后与R3和R4串联后再并联设通过R1的电流为I1,通过R3的电流I2如有:I1R1I2R3,I1R2I2R4则R两端电势差为0所以R中的电流为0,即电桥平衡。
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f(2)静电平衡例8一金属球,原来不带电。现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图112
所示。金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、
Ec,r