解:(1)金属棒受力平衡.所以 Mg=mg sin θ+. 所求速度为: v==4 m/s 式变换成速度与质量的函数关系为: v==M-........ 再由图象可得:=.B1=0.54 T 式的函数关系可知.当B2=2B1时.图线的斜率减小为原来的1/4. 与M轴的交点不变.与M轴的交点为m sinθ. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图(甲)所示,用长度均为l的两根轻软导线水平悬吊起一质量为m、长也为l的铜棒,置于磁感应强度为B方向竖直向上的匀强磁场中.未通电时,两轻导线竖直;当通入恒定电流后,铜棒向外摆动,轻导线最大偏角为θ,求铜棒中电流的大小;
以下是某同学的求解方法:
解:
对铜棒进行受力分析,通电时铜棒向外摆动,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).当最大偏转角为θ时,棒受力平衡有:tanθ=
F
mg
=
BIl
mg
,得:I=
mgtanθ
Bl
,该同学的解法存在错误.请回答下列问题:
(1)指出其错误的原因:
(2)试写出求解铜棒中电流的正确解答过程及结果.

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如图所示,质量为0.05kg,长l=0.1m的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬挂在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T.不通电时,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=37°,求此棒中恒定电流多大?(不考虑棒摆动过程中产生的感应电流,g取10N/kg)
同学甲的解法如下:对铜棒受力分析如图所示:

当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡,有:
FTcosθmgFTsinθFBIl
I==A=7.5A
同学乙的解法如下:
F做功:WFFx1BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2
重力做功:
WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)

由动能定理得:WFWG=0
代入数据解得:I=A≈5.56A
请你对甲、乙两同学的解法作出评价:若你对两者都不支持,则给出你认为正确的解答.

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如图所示,质量为0.05kg,长l=0.1m的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬挂在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T.不通电时,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=37°,求此棒中恒定电流多大?(不考虑棒摆动过程中产生的感应电流,g取10N/kg)

 

同学甲的解法如下:对铜棒受力分析如图所示:

当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡,有:

FTcosθmgFTsinθFBIl

I==A=7.5A

同学乙的解法如下:

F做功:WFFx1BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2

重力做功:

WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)

由动能定理得:WFWG=0

代入数据解得:I=A≈5.56A

请你对甲、乙两同学的解法作出评价:若你对两者都不支持,则给出你认为正确的解答.

 

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如图所示,质量为0.05kg,长l=0.1m的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬挂在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T.不通电时,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=37°,求此棒中恒定电流多大?(不考虑棒摆动过程中产生的感应电流,g取10N/kg)

 

同学甲的解法如下:对铜棒受力分析如图所示:

当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡,有:

FTcosθmgFTsinθFBIl

I==A=7.5A

同学乙的解法如下:

F做功:WFFx1BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2

重力做功:

WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)

由动能定理得:WFWG=0

代入数据解得:I=A≈5.56A

请你对甲、乙两同学的解法作出评价:若你对两者都不支持,则给出你认为正确的解答.

 

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(2006?黄浦区模拟)如图甲所示,质量为m=50g,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=0.5T.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=37°,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=37°时,棒受力平衡,有:tanθ=
F
mg
=
BIl
mg

I=
mgtan370
Bl
=
0.05×10×
3
4
0.5×0.1
=7.5A

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:WF=FS1=BIlsin370×lsin370
重力做功为:WG=-mgS2=-mgl(1-cos37°)
由动能定理得:BI(lsin37°)2-mgl(1-cos37°)=0I=
mgl(1-cos370)
Blsin2370
=
0.05×10×(1-0.8)
0.5×0.1×(0.6)2
=
50
9
=5.56A

请你对同学甲和乙的解答以说理的方式作出评价;若你两者都不支持,则给出你认为正确的解答.

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同步练习册答案