Question

（15分）如圖甲所示，質量為m，長為l的銅棒，用長度亦為l的兩根輕軟導線水平懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，未通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉的最大角度，求此棒中恒定電流的大小。

同學甲的解法如下：對銅棒進行受力分析，通電時導線向外偏轉，說明安培力方向垂直電流和磁場方向向外，受力如圖乙所示（側視圖）。當最大偏轉角θ時，棒受力平衡，有：       ，      得

同學乙的解法如下：銅棒向外偏轉過程中，導線拉力不做功，如圖丙所示。

F做功為：

重力做功為：

由動能定理得：，

得

請你對同學甲和乙的解答作出簡要的評價；若你對兩者都不支持，則給出你認為正確的解答。

Answer 1

解析：

甲同學的錯誤原因：認為物體速度為零時，一定處于平衡狀態，或者認為偏角最大的是平衡位置。

乙同學的錯誤原因：將安培力表示導致F做功出錯。

正解如下：銅棒向外偏轉過程中，導線拉力不做功，如圖丙所示。

F做功為： 

重力做功為： 

由動能定理：

得