如图所示, 直杆受扭转力偶作用,在截面1-1和2-2处的扭矩为:()。
A 、5kN·m,5kN·m
B 、25kN·m ,- 5kN· m
C 、35kN·m,-5kN·m
D 、-25kN·m, 25kN·m
【正确答案:B】
用截面法(或直接法)可求出截面1-1处的扭矩为25kN·m,截面2-2处的扭矩为-5kN·m。
先求出A、B支座支反力根据A支座弯矩为0,得到B支座反力为7/4qa,方向向上根据整体受力平衡,得到A支座反力为5/4qa,方向向上先求剪力,易得左半端剪力均为直线段,右半段均为斜线段,剪力顺时针为正,所以1-1为5/4qa,正2-2为1/4qa,正3-3为1/4qa,正4-4为3/4qa,负由剪力易得弯矩,弯矩下部受拉为正,结果为1-1=2-2=5/4qa2,正3-3=3/2qa2,正4-4=5/4qa2,正
(1)AB杆达到磁场边界时,加速度为零,系统处于平衡状态,
对AB杆:3mg=2T,
对CD杆:2T=mg+BIL
又F=BIL=
| B2L2v1 |
| 2R |
解得:v1=
| 4mgR |
| B2L2 |
(2)以AB、CD棒组成的系统在此过程中,根据能的转化与守恒有:
(3m-m)gh-2Q=
| 1 |
| 2 |
解得金属杆CD移动的距离:h=
| 16m3g2R2+QB4L4 |
| mgB4L4 |
通过导线截面的电量:q=I△t=
| △φ |
| 2R |
| BLh |
| 2R |
| 16m3g2R2+QB4L4 |
| 2RmgB3L3 |
(3)AB杆与CD杆都在磁场中运动,直到达到匀速,此时系统处于平衡状态,
对AB杆:3mg=2T+BIL,
对CD杆:2T′=mg+BIL
又F=BIL=
| B2L2v2 |
| R |
| mgR |
| B2L2 |
所以
| mgR |
| B2L2 |
| 4mgR |
| B2L2 |
(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1=
| 4mgR |
| B2L2 |
(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q=
| 16m3g2R2+QB4L4 |
| 2RmgB3L3 |
(3)设金属杆AB在磁场中运动的速度为v2,v2大小的范围是