题目内容
如图所示,质量为m=10g,长L=10cm的铜棒,用两根长度都为d=10(2+
)cm的轻线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=
T.铜棒未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向纸面外偏转的最大角度θ=53°,取g=10m/s2.
(1)求此棒中恒定电流的大小和方向;
(2)棒在摆动过程中的最大动能为多少?
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1 |
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(1)求此棒中恒定电流的大小和方向;
(2)棒在摆动过程中的最大动能为多少?
(1)由动能定理得:BIL?dsin53°-mgd(1-cos53°)=0
代入数据得:I=2A
棒受向外的安培力,则由左手定则判断电流的方向由a向b;
(2)设偏转角为β时,当速度方向上的合力为零时,棒的动能最大.
即tanβ=
=
时,sinβ=
cosβ=
由动能定理得:BIL?dsinβ-mgd(1-cosβ)=Ek-0
解得:EK=0.025J
答:(1)此棒中恒定电流的大小为2A和方向由a向b;
(2)棒在摆动过程中的最大动能为0.025J.
代入数据得:I=2A
棒受向外的安培力,则由左手定则判断电流的方向由a向b;
(2)设偏转角为β时,当速度方向上的合力为零时,棒的动能最大.
即tanβ=
BIL |
mg |
1 |
2 |
1 | ||
|
2 | ||
|
由动能定理得:BIL?dsinβ-mgd(1-cosβ)=Ek-0
解得:EK=0.025J
答:(1)此棒中恒定电流的大小为2A和方向由a向b;
(2)棒在摆动过程中的最大动能为0.025J.
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