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,
◎ 题目
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: FTcosθ=mg,FTsinθ=F安=BIl 得I==A=7.5A 同学乙的解法如下: F安做功:WF=Fx1=BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2 重力做功: WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°) 由动能定理得:WF+WG=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. |
◎ 答案
评价见解析 3.33A |
◎ 解析
甲同学的错误原因:认为物体速度为零时,一定处于平衡位置,或者认为偏角最大时为平衡位置. 乙同学的错误原因:将安培力表达式误写为 F安=BIlsin37°,应为:F安=BIl. 正确的解法如下:铜棒向外偏转过程中 F安做功:WF=Fx1=BIl×lsin37° 重力做功: WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°) 由动能定理得:WF+WG=0 代入数据解得:I=A≈0.33A. |
◎ 知识点
专家分析,试题“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,…”主要考查了你对 【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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上一篇:某兴趣小组在研究长直导线周围的磁场时,为增大电流,用多根导线捆在一起代替长直导线,不断改变多根导线中的总电流和测试点与直导线的距离r,测得下表所示数据:I/AB/Tr/m5.
下一篇:?如图,在倾角为a的光滑绝缘斜面上,放一通电直导线,当加上如下所述的磁场的,有可能使用导线静止斜面上的是()A.加竖直向下的匀强磁B.?加垂直斜面向下的匀强磁场C.加水平向左
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