如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为0.06kg,两端与长为0.15m的轻铜线相连,静止于竖直平面上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,现接通电源,使铜棒

◎ 题目

如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为0.06kg,两端与长为0.15m的轻铜线相连,静止于竖直平面上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动.已知最大偏转角为37°,则铜棒中的恒定电流的大小为______A,在摆动的过程中铜棒速度最大时悬线与竖直方向的夹角为______度,(不计空气阻力).
魔方格

◎ 答案

铜棒从最低点运动到最高点的过程中,根据动能定理得:
    W-mgl(1-cos37°)=0
得到W=mgl(1-cos37°)=0.06×10×1×0.2J=0.12J
又W=BIl?lsin37°,代入解得I=4A.
而安培力F=BIL=0.5×4×0.2N=0.2N,而重力则为G=0.06×10N=0.6N
设θ,则有:tanθ=
F
mg
=
0.2
0.6
=
1
3

所以θ=arctan
1
3

故答案为:4;arctan
1
3

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为0.06kg,两端与长为0.15m的轻铜线相连,静止于竖直平面上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,现接通电源,使铜棒…”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。

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