题目内容
【题目】如图所示，质量为60g的钢棒长为a=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：
（1）铜棒中电流I的大小及方向．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度．
【答案】（1）铜棒中电流I的大小2
及方向从M到N．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度为0.96m/s．
【解析】试题分析：（1）铜棒上摆的过程，根据动能定理得： 
，
又安培力为： 
，代入解得： 
，
根据左手定则可知，与安培力方向，可得，电流方向从M到N。
（2）由题意，铜棒向上摆动的最大偏角
，根据对称性可知，偏角是
时是其平衡位置，铜棒受力如图所示：
则有： 
，当铜棒偏角是
时，速度最大，动能最大，由动能定理可得： 
，代入解得最大速度为： 
。
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