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1、2．在电场、磁场力作用下的平衡6．如图所示，带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为______，方向.(03春季)如图所示,在oxyz坐标系所在的空间中,可能存在匀强电场或磁场,也可能两者都存在或都不存在.但如果两者都存在,已知磁场平行于xy平面.现有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射入此空间中,发现它做速度为v0的匀速直线运动.若不计重力,试写出电场和磁场的分布有哪几种可能性.要求对每一种可能性,都要说出其中能
2、存在的关系.不要求推导或说明理由。3．电磁感应中的动态平衡.(04北京)如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L0、M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时
3、,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；MRPabBNQLθθ(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。·电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图7所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一
4、串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为： ( ) A． B．C． D．4．动静穿插的平衡问题如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为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，即a=g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？解法一：（隔离法）mg-Ff=ma①FN-Ff′-Mg=0②且Ff=Ff′③由①②③式得FN=g由牛顿第三定律知，木箱对地面的压力大小为FN′=FN=g
5、.解法二：（整体法）对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依牛顿第二定律列式：（mg+Mg）-FN=ma+M×0故木箱所受支持力：FN=g，由牛顿第三定律知：木箱对地面压力FN′=FN=g.第二类:电磁学平衡问题（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,则有：I1R1=I2R3，I1R2=I2R4,则R两端电势差为0所以R中的电流为0，即电桥平衡。R2R1εRR3R42）静电平衡例8如图所示,水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带电的小球(可视为质
6、点且不影响Q的电场),从左端以初速度v0滑上金属板,沿光滑的上表面向右运动到右端,在该运动过程中A.小球做匀速直线运动B.小球做先减速，后加速运动C.小球的电势能保持不变D.电场力对小球所做的功为零第三类:热平衡问题例9.家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，因此，PTC元件具有发热、控温双重功能，对此．以下判断中正确的是（）A.通电后，其电功率先增大后减小B.通电后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变t
7、/℃t1t2ρ0D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在tl—t2的某一值不变.分析:通电后应认为电压U不变。随着温度的升高，在（0～t1）范围内，电阻率随温度的升高而减小，因此电阻减小，电功率增大，驱蚊器温度持续上升；在（t1～t2）范围内，电阻率随温度的升高而增大，因此电阻增大，电功率减小。当电热器产生的热与向外散发的热平衡时，温度、电阻、电功率都稳定在某一值。结论:功率变化是先增大后减小，最后稳定在某一值。这时温度应在t1～t2间。专题训练1.（03全国）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是
8、光滑的。一根细线跨过碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α
