Question

（15分）如图甲所示，质量为m，长为l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，磁感应强度为B，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，求此棒中恒定电流的大小。

同学甲的解法如下：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时，棒受力平衡，有：       ，      得

同学乙的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示。

F做功为：

重力做功为：

由动能定理得：，

得

请你对同学甲和乙的解答作出简要的评价；若你对两者都不支持，则给出你认为正确的解答。

Answer 1

解析：

甲同学的错误原因：认为物体速度为零时，一定处于平衡状态，或者认为偏角最大的是平衡位置。

乙同学的错误原因：将安培力表示导致F做功出错。

正解如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示。

F做功为： 

重力做功为： 

由动能定理：

得