Question

【题目】如图所示,质量为m的铜棒长为a,棒的两端与长为L的细软铜线相连,吊在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中当棒中通过恒定电流I后,铜棒向上摆动,最大偏角=60°，重力加速度为g,以下说法不正确的是

A. 铜棒中电流的大小

B. 铜棒从开始摆至最大摆角的过程中,速度先增大后减小

C. 铜棒在摆动过程中的最大速率

D. 铜棒达到最大摆角处时每根细线上的拉力为T=mg/2

Answer 1

【答案】C

【解析】

铜棒最大偏角是60°，则偏角为30°时是它的平衡位置，对铜棒受力分析，求出重力与安培力间的关系；偏角为30°时，铜棒的速度最大，由动能定理及安培力公式可以求出电流和最大速率。

A项：铜棒上摆的过程，根据动能定理得：

又安培力

联立解得：，故A正确；

B项：由题意，铜棒向上摆动的最大偏角θ=60°，根据对称性可知，偏角是30°时是其平衡位置即速度最大位置，所以铜棒从开始摆至最大摆角的过程中,速度先增大后减小，故B正确；

C项：由题意，铜棒向上摆动的最大偏角θ=60°，根据对称性可知，偏角是30°时是其平衡位置，铜棒受力如图所示，

则有：

当铜棒偏角是30°时，速度最大，动能最大，

由动能定理可得：

联立解得：，故C错误；

D项：由C分析可知，F=，在最高点铜棒受重力，安培力，拉力，沿线方向合力为零，则有：，解得：，故D正确。

故应选：C。