1、计算题 如图所示,质量为m=0.5kg的光滑小球被细线系住,放在倾角为
°的斜面上。已知线与竖直方向夹角
=30°,斜面质量为M=3kg,整个装置静置于粗糙水平面上。求:
(1)悬线对小球拉力的大小;
(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向。

参考答案:解:(1)对小球进行受力分析,有
?

得
(2)对斜面进行受力分析,由平衡条件得地面对斜面的摩擦力
,方向水平向左
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,正方形线框abcd的总电阻为0.04Ω,质量为6.4g,边长为0.4m,用绝缘丝线竖直悬挂,其ab边水平,绝缘丝线的最大承受力为1N.图中两虚线之间是垂直于线框平面向里的匀强磁场,磁场上边界正好通过ad的bc有中点,磁感应强度从0.2T开始以0.1T/s的变化率均匀增大,问:
(1)在线圈中标出感应电流的方向.
(2)绝缘丝线上的承受力是减小还是增大?如果减小,经过多长时间丝线的拉力为零?如果增大,经过多长时间丝线被拉断?
参考答案:(1)根据楞次定律可知,感应电流的方向为:a→b→c→d?
(2)根据左手定则可知,安培力的方向向上,导致丝线承受的拉力在减小?
磁感应强度的变化规律B=B0+△B△t?
线圈中产生的感应电流I=ER=△BL22R△t
因为悬线拉力T=0,所以mg=BIL?
故mg=(?B0+△B△t?)△BL32R△t?
代入数据得t=6s
答:(1)在线圈中标出感应电流的方向,即为a→b→c→d.
(2)绝缘丝线上的承受力是减小;如果减小,经过6s 时间丝线的拉力为零.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (12分)如图所示,B、C两个小球均重G,用细线悬挂而静止于A、D两点。求:

(1)AB和CD两根细线的拉力各多大?
(2)细线BC与竖直方向的夹角是多少?
参考答案:(1)1.732G? G(2)60o
本题解析:(1)整体法:正交分解可得:
FAB=2Gcos30o=1.732G? (3分)
FCD=2Gcos60o=G(3分)
(2)对C球受力分析得:FBCsinθ= Gsin60o?(2分)
Gcos60o+ FBCcosθ=G?(2分)
θ=60o?(2分)(其他做法也可得分)
本题考查受力平衡问题,现已整体为研究对象,分析受力情况,由正交分解得到水平方向和竖直方向的平衡式,求解即可,再以C球为研究对象,分析受力情况,同理求得角度
本题难度:一般
4、选择题 水平放置的光滑绝缘环上套有三个带电小球,小球可在环上自由移动。如图所示,是小球平衡后的可能位置图。甲图中三个小球构成一个钝角三角形,A点是钝角三角形的顶点。乙图中小球构成一个锐角三角形,其中三角形边长DE>DF>EF.可以判断正确的是:

A.甲图中A、B两小球一定带异种电荷
B.甲图中三个小球一定带等量电荷
C.乙图中三个小球一定带同种电荷
D.乙图中三个小球带电荷量的大小为QD>QF>QE
参考答案:AC
本题解析:因绝缘环放在水平面上,所以不要考虑重力,支持力沿半径大小任意,所以只要切线方向平衡就可以,甲图对C分析所受的两个库仑力在切线方向要平衡,得到C一 定要受一个排斥力和一个吸引力,则AB一定带不同电荷,A对;因AC不等于AB可得三球的电量不相等,B错;乙图对D分析,同理得到D不可能受到一个斥力 一个引力,所以EF带同种电荷,分析E可得DF带同种电荷,可得三个小球带同种电荷,C对;分析D,受到两斥力,设圆心O,DE大于DF,同时角ODE小 于角ODF,可得D受E作用力更大,又离E远可得E电量大于F,D错。
点评:本题学生清楚绝缘环在水平面上,不用考虑重力,环对球的支持力一定沿半径方向,对球分析时,只用分析库仑力在切线方向上的平衡关系。
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,固定的光滑竖直杆上套一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,用力F拉绳,使滑块从A点沿杆缓慢上滑至B点,在此过程中拉力F和杆对滑块的弹力N的变化情况是( )
A.F恒定不变,N逐渐增大
B.F逐渐减小,N保持不变
C.F逐渐增大,N逐渐增大
D.F先增大后减小,N逐渐增大