(2010•闵行区三模)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

(2010•闵行区三模)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
arctan[1/3]
arctan[1/3]
度,(不计空气阻力).
飒人 1年前 已收到1个回答 举报

transyao 幼苗

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解题思路:铜棒从最低点运动到最高点的过程中,安培力做正功,重力做负功为-mgl(1-cos37°),根据动能定理求解安培力做的功.安培力做功为BIl•lsin37°,求出电流大小.

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

点评:
本题考点: 安培力;安培力的计算.

考点点评: 动能定理是求功常用的方法,特别是变力做功.本题中安培力是恒力,可以运用功的计算公式求电流.

1年前

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