题目内容
18．
OA是一根长为l，质量为m的均匀铁棒，可绕O点的轴自由转动，问：当外力F将它拉到如图所示位置的过程中，该棒所受的重力是否改变？重力对O点的力臂和力矩是否改变？怎样改变？F对O点的力臂和力矩是否改变？怎样改变？
分析 物体的重力总是竖直向下的，力的作用线到支点的距离是力臂，力与力臂的乘积是力矩，根据题意分析答题．
解答 解：转动过程铁棒的质量m不变，铁棒受到的重力：G=mg大小不变，方向始终竖直向下，方向不变，则铁棒的重力不变；
设铁棒与竖直方向夹角为θ，重力对O点的力臂：LG=$\frac{1}{2}$lsinθ，由于l不变而θ增大，则重力的力臂增大；
重力的力矩：MG=mgLG=$\frac{1}{2}$mglsinθ，由于l、m都不变而θ增大，重力对O点的力矩变大；
力F对O点的力臂：LF=lcosθ，由于l不变而θ增大，则F的力臂减小；
由杠杆平衡条件可得：MF=MF，由于重力力矩变大，则力F的力矩变大；
答：该棒所受的重力不变；重力对O点的力臂增大，重力的力矩增大；
F对O点的力臂减小，力F的力矩增大．
点评 知道重力大小：G=mg，重力方向竖直向下、知道力臂与力矩的概念是解题的前提与关键，根据题意即可解题，本题是一道基础题．
练习册系列答案
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15．
如图所示，线圈abcd水平向右穿过磁场区域B时，在以下情况中，线圈中有感应电流产生的是（ ）
如图所示，线圈abcd水平向右穿过磁场区域B时，在以下情况中，线圈中有感应电流产生的是（ ）| A． | 线圈进入磁场的过程中 | |
| B． | 整个线圈都在磁场中匀速移动 | |
| C． | 整个线圈都在磁场中加速移动 | |
| D． | 线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转 |
9．
如图所示，单匝圆形线圈与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，圆形线圈的电阻不计．导体棒a绕圆心O匀速转动，以角速度ω旋转切割磁感线，导体棒的长度为l，电阻为r．定值电阻R1=R2=r和线圈构成闭合回路，P、Q是两个平行金属板，两极板间的距离为d，金属板的长度为L．在金属板的上边缘，有一质量为m且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间，并从下边离开电场．带电粒子进入电场的位置到P板的距离为$\frac{d}{3}$，离开电场的位置到Q板的距离为$\frac{d}{3}$．则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，单匝圆形线圈与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，圆形线圈的电阻不计．导体棒a绕圆心O匀速转动，以角速度ω旋转切割磁感线，导体棒的长度为l，电阻为r．定值电阻R1=R2=r和线圈构成闭合回路，P、Q是两个平行金属板，两极板间的距离为d，金属板的长度为L．在金属板的上边缘，有一质量为m且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间，并从下边离开电场．带电粒子进入电场的位置到P板的距离为$\frac{d}{3}$，离开电场的位置到Q板的距离为$\frac{d}{3}$．则下列说法中正确的是（ ）| A． | 导体棒a沿顺时针转动 | |
| B． | PQ间匀强电场的电场强度$\frac{{B{l^2}ω}}{6d}$ | |
| C． | 带电粒子的电荷量$\frac{{4{d^2}m{v_0}^2}}{{B{l^2}{L^2}ω}}$ | |
| D． | 若只改变P板向右平移△x（△x＜$\frac{d}{3}$），带电粒子有可能运动后碰到Q板 |
如图，质量为M=2Kg的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上．一电阻不计、质量为m=2kg的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形．棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.1，棒左侧有两个固定于水平面的立柱．导轨bc段长为L=0.5米，开始时PQ左侧导轨的总电阻为R=1Ω，右侧导轨单位长度的电阻为R0=0.5Ω/m．以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为B=20T．在t=0时，一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a=2m/s2．
如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ=370，导轨间距为 lm，电阻不计，导轨足够长．两根金属棒 ab 和 a'b'的质量都是0.3kg，电阻都是 1Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒a'b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5，设金属棒a'b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．金属棒ab和导轨无摩擦，导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场，导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B 的大小相同．用外力让a'b'固定不动，将金属棒ab 由静止释放，当 ab 下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为 18W．求：
如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xOy，把一块弹性挡板装置在x轴负半轴上，板的一端与原点O点重合，挡板上距O点距离L1=9m处有一小孔M，在y轴上距O点距离L2=3m处有一点N．在坐标系的I、Ⅲ、Ⅳ象限存在竖直向上的匀强电场，小孔M正上方高h处有一直径略小于小孔宽度的带正电小球（可视为质点），其质量m=1.0×10-3kg，电荷量为1.0×10-3C，由静止释放带电小球，小球经过小孔M后进入匀强电场区域，恰好做匀速直线运动．不计空气阻力，取g=10m/s2．
如图所示，金属球A整体上不带电，在金属球A内有两个球形空腔，两空腔中心各放置一点电荷q1和q2．另外，在金属球A外远处放置一点电荷q（q至A的中心距离r远大于球A的半径R）．试求作用在A、q1、q2、q上的静电力各多少？
7．下列说法正确的是（ ）
| A． | “嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射18时5分是时间 | |
| B． | 物体沿某一直线运动，那么通过的路程就是位移 | |
| C． | 研究从北京开往上海的一列火车的运行速度时可以把火车看成质点 | |
| D． | 任何情况下，只有地球才是最理想的参考系 |
8．国际单位制中，长度的单位是（ ）
| A． | 千米（km） | B． | 米（m） | C． | 毫米（mm） | D． | 纳米（nm） |