Question

如图甲所示，质量为，长的铜棒，用长度也为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．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．

某同学对棒中恒定电流的解法如下：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)．

当最大偏转角时，棒受力平衡．有

，得.

(1)请判断，该同学的解法正确吗？若不正确则请指出错在哪里？

(2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果．

 

Answer 1

【答案】

(1)该同学的解法错误　(2)5 A

【解析】

试题分析：(1)该同学的解法错误．

错误原因：认为棒到达最高点速度为零时，一定处于平衡状态；或者认为偏角最大的是平衡位置．

(2)正确的解法如下：金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如右图所示，

安培力F做功为

重力做功为

由动能定理得

解得：

考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用

点评：考查学生观察是否细仔，最大偏角与平衡状态的关系，同时还体现如何正确求功．