◎ 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 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=FBcot30°= 3 FB ， 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 =FBLsin30°-mgL（1-cos30°） 代入解得，最大速度vm=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。