题目内容
如图甲所示,质量为,长的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度,求此棒中恒定电流的大小.
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).
当最大偏转角时,棒受力平衡.有
,得.
(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.
(1)该同学的解法错误 (2)5 A
解析试题分析:(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,如右图所示,
安培力F做功为
重力做功为
由动能定理得
解得:
考点:安培力;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用
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.
练习册系列答案
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如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是( ).
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力 |
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力 |
C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力 |
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力 |
如图所示,一质量为m的物体A恰能在倾角为a的斜面体上匀速下滑。若用与水平方向成θ角、大小为F的力推A,使A加速下滑,斜面体始终静止。下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是
A.方向水平向右,大小为mg cosαsinα | B.方向水平向左,大小为mg cosαsinα |
C.方向水平向左,大小为Fcosθ | D.大小为0 |