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磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则
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如图所示，质量为60g的钢棒长为a=20cm，棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，质量为60g的钢棒长为a=20cm，棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取l0m/s
2
．求：
（1）铜棒中电流I的大小及方向．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度．
◎ 答案
（1）铜棒上摆的过程，根据动能定理得：
F
B
Lsin60°-mgL（1-cos60°）=0，
又安培力F
B
=BId
代入解得，I=2
3
A
根据左手定则可知，与安培力方向，可得，电流方向从M到N．
（2）由题意，铜棒向上摆动的最大偏角θ=60°，根据对称性可知，偏角是30°时是其平衡位置，铜棒受力如图所示，则有
G=F
B
cot30°=
3
F
B
，
当铜棒偏角是30°时，速度最大，动能最大，
由动能定理可得：
1
2
m
v
2m
=F
B
Lsin30°-mgL（1-cos30°）
代入解得，最大速度v
m
=0.96m/s．
答：（1）铜棒中电流I的大小2
3
A
及方向从M到N．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度为0.96m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量为60g的钢棒长为a=20cm，棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【磁场对通电导线的作用：安培力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/437063.html
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