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
◎ 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/s2.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: FBLsin60°-mgL(1-cos60°)=0, 又安培力FB=BId 代入解得,I=2
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=FBcot30°=
当铜棒偏角是30°时,速度最大,动能最大, 由动能定理可得:
代入解得,最大速度vm=0.96m/s. 答:(1)铜棒中电流I的大小2
(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。- 最新内容
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