◎ 题目

如图甲所示，质量为m=5g，长l=10cm的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B= 1 3 T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=53°，求此棒中恒定电流的大小． 某同学的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）． 当最大偏转角θ=53°时，棒受力平衡，有：tanθ= F mg = BIl mg                I= mgtanθ Bl = 0.005×10× 4 3 1 3 ×0.01 =20A （1）请你判断，他的解法是否正确？错误的请指出错误所在，并改正． （2）此棒的最大动能是多少？

◎ 答案

（1）此同学的解法不正确，最大偏转角θ=53°时棒不处于平衡状态．而是速度为零．       正确的解法为： 由动能定理得：BIl?lsin53°-mgl（1-cos53°）=0 I= mg(1-cos530) Blsin530 = 0.005×10×(1-0.6) 1 3 ×0.1×0.8 =0.75A （2）设偏转角为β时，当速度方向上的合力为零时，棒的动能最大． 即tanβ= BIl mg = 1 2 时， 由动能定理得：BIl?lsinβ-mgl（1-cosβ）=Ek-0 解得：EK=6×10-4J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，质量为m=5g，长l=10cm的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=13T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外…”主要考查了你对  【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。