Question

（）如圖所示，質量為60g的導體棒長度S =20cm，棒兩端分別與長度L=30cm的細導線相連，懸掛在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B =0.5T。當導體棒中通以穩恒電流I后，棒向上擺動（擺動過程中I始終不變），最大偏角θ=45°，求：導體棒中電流I的大小．

以下是某同學的解答：

當導體棒擺到最高位置時，導體棒受力平衡。此時有：

Gtanθ=F_安= BIS

請問：該同學所得結論是否正確？若正確請求出結果。若有錯誤，請予指出并求出正確結果．

Answer 1

見解析

解析:

該同學所得結論有問題。                                  （2分）

由于45°是鋼棒向上擺動的最大偏角，所以此時鋼棒并不平衡。（2分）

鋼棒在向上擺動過程中，僅有重力和安培力兩個恒力做功。

由動能定理：BISLsinθ-mgL（1-cosθ）=0                     （3分）

∴鋼棒中電流為：I= mg（1-cosθ）/ BSsinθ                   （1分）

                   =2.49A                               （2分