Question

如圖甲所示，質(zhì)量為，長的銅棒，用長度也為l的兩根輕軟導線水平懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度．未通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度，求此棒中恒定電流的大�。�

某同學對棒中恒定電流的解法如下：對銅棒進行受力分析，通電時導線向外偏轉(zhuǎn)，說明安培力方向垂直電流和磁場方向向外，受力如圖乙所示(側(cè)視圖)．

當最大偏轉(zhuǎn)角時，棒受力平衡．有

，得.

(1)請判斷，該同學的解法正確嗎？若不正確則請指出錯在哪里？

(2)試寫出求解棒中電流的正確解答過程及結(jié)果．

 

Answer 1

【答案】

(1)該同學的解法錯誤　(2)5 A

【解析】

試題分析：(1)該同學的解法錯誤．

錯誤原因：認為棒到達最高點速度為零時，一定處于平衡狀態(tài)；或者認為偏角最大的是平衡位置．

(2)正確的解法如下：金屬棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導線拉力不做功，如右圖所示，

安培力F做功為

重力做功為

由動能定理得

解得：

考點：安培力；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用

點評：考查學生觀察是否細仔，最大偏角與平衡狀態(tài)的關(guān)系，同時還體現(xiàn)如何正確求功．