题目内容
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某同学对棒中恒定电流的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).
当最大偏转角θ=37°时,棒受力平衡.有tanθ=
F |
mg |
Bη |
mg |
mgtanθ |
Bl |
(1)请判断,该同学的解法正确吗?若不正确则请指出错在哪里?
(2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.
分析:同学甲的解法,将偏转最大角度当作平衡状态;而同学乙的解法,安培力做功求错误.
解答:
解:(1)该同学的解法错误.
错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置.
(2)正确的解法如下:金属棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,
如图所示,安培力F做功为WF=Fs1=Bη2sin37°
重力做功为WG=-mgs2=-mgl(l-cos37°)
由动能定理得Bη2sin37°-mgl(l-cos37°)=0
解得.I=
=5A
答:(1)该同学的解法错误.
错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置.
(2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果为5A.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201307/38/74291c6b.png)
错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置.
(2)正确的解法如下:金属棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,
如图所示,安培力F做功为WF=Fs1=Bη2sin37°
重力做功为WG=-mgs2=-mgl(l-cos37°)
由动能定理得Bη2sin37°-mgl(l-cos37°)=0
解得.I=
mg(l-cos37°) |
Blsin37° |
答:(1)该同学的解法错误.
错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置.
(2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果为5A.
点评:考查学生观察是否细仔,最大偏角与平衡状态的关系,同时还体现如何正确求功.
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