题目内容
（2006?静安区模拟）如图所示，质量为60g的钢棒长为S=20cm，棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取l0m/s2．求：钢棒中电流I的大小．以下是某同学的解答：
钢棒受到三个力的作用：拉力T，安培力F，重力G．
水平方向：Tsinθ=F…①
竖直方向：Tcosθ=G…②
安培力为：F=BIS…③
由①②③可求出钢棒中电流I
请问：该同学所得结论是否正确？若正确请求出结果．若有错误，请予指出并求出正确结果．
分析：本题要搞清楚所谓的最大偏角，并不是导体棒受力平衡的位置，而仅仅是它运动的最高点，又因为这里的初、末状态都是速度为零，所以这就是我们可以用动能定理来解题的一个暗示，在这个过程中，做功的是重力和安培力两个力，且都是恒力，所以我们可以表示出来这两个力作的功，然后用动能定理就可以解出结果．
解答：
解：该同学所得结论不正确．
正确的解答应该是：
由于60°是钢棒向上摆动的最大偏角，所以此时钢棒并不平衡．
钢棒在向上摆动过程中，仅有重力和安培力两个恒力做功．
由动能定理：BISLsinθ-mgL（1-cosθ）=0
解得：I=mg（1-cosθ）/BSsinθ
带入数据解得：I=3.64A
答：该同学的结论是错误的，导体棒中的电流应为3.46 A
解：该同学所得结论不正确．正确的解答应该是：
由于60°是钢棒向上摆动的最大偏角，所以此时钢棒并不平衡．
钢棒在向上摆动过程中，仅有重力和安培力两个恒力做功．
由动能定理：BISLsinθ-mgL（1-cosθ）=0
解得：I=mg（1-cosθ）/BSsinθ
带入数据解得：I=3.64A
答：该同学的结论是错误的，导体棒中的电流应为3.46 A
点评：本题是一个好题，可能很多同学都会像题目那样解答，这是人的定式思维，可以类比竖直上抛的最高点来加深记忆．
练习册系列答案
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