题目内容
如图所示,铜棒ab长0.1m,质量为0.06kg,两端由两根长都是1m的轻铜线悬挂起来,铜棒ab保持水平,整个装置静止于竖直平面内,装置所在处有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,现给铜棒ab中通入恒定电流,铜棒发生摆动.已知最大偏转角为37°,则铜棒从最低点运动到最高点的过程中,安培力做的功是 J,恒定电流的大小为 A(不计感应电流影响).
【答案】分析:铜棒从最低点运动到最高点的过程中,安培力做正功,重力做负功为-mgl(1-cos37°),根据动能定理求解安培力做的功.安培力做功为BIl?lsin37°,求出电流大小.
解答:解:铜棒从最低点运动到最高点的过程中,根据动能定理得:
W-mgl(1-cos37°)=0
得到W=mgl(1-cos37°)=0.06×10×1×0.2J=0.12J
又W=BIlab?lsin37°,代入解得I=4A.
故答案为:0.12,4
点评:动能定理是求功常用的方法,特别是变力做功.本题中安培力是恒力,可以运用功的计算公式求电流.
解答:解:铜棒从最低点运动到最高点的过程中,根据动能定理得:
W-mgl(1-cos37°)=0
得到W=mgl(1-cos37°)=0.06×10×1×0.2J=0.12J
又W=BIlab?lsin37°,代入解得I=4A.
故答案为:0.12,4
点评:动能定理是求功常用的方法,特别是变力做功.本题中安培力是恒力,可以运用功的计算公式求电流.
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