()如圖所示,質(zhì)量為60g的導(dǎo)體棒長(zhǎng)度S =20cm,棒兩端分別與長(zhǎng)度L=30cm的細(xì)導(dǎo)線相連,懸掛在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B =0.5T。當(dāng)導(dǎo)體棒中通以穩(wěn)恒電流I后,棒向上擺動(dòng)(擺動(dòng)過(guò)程中I始終不變),最大偏角θ=45°,求:導(dǎo)體棒中電流I的大。

以下是某同學(xué)的解答:

當(dāng)導(dǎo)體棒擺到最高位置時(shí),導(dǎo)體棒受力平衡。此時(shí)有:

Gtanθ=F= BIS

請(qǐng)問(wèn):該同學(xué)所得結(jié)論是否正確?若正確請(qǐng)求出結(jié)果。若有錯(cuò)誤,請(qǐng)予指出并求出正確結(jié)果.

見(jiàn)解析


解析:

該同學(xué)所得結(jié)論有問(wèn)題。                                  (2分)

由于45°是鋼棒向上擺動(dòng)的最大偏角,所以此時(shí)鋼棒并不平衡。(2分)

鋼棒在向上擺動(dòng)過(guò)程中,僅有重力和安培力兩個(gè)恒力做功。

由動(dòng)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

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻細(xì)桿OA,一端通過(guò)光滑鉸鏈固定在地面O處,在細(xì)桿中點(diǎn)B處系一根細(xì)繩,細(xì)繩繞過(guò)兩個(gè)光滑定滑輪后懸掛著物體D,物體D的質(zhì)量為細(xì)桿質(zhì)量的1/3,D離滑輪距離足夠遠(yuǎn).在外力F的作用下使細(xì)桿與地面保持夾角θ為60°,此時(shí)細(xì)繩CB與桿的夾角也為60°(如圖所示).已知細(xì)桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能表達(dá)式為Ek=
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mL2ω2,m
表示桿的質(zhì)量,L表示桿的長(zhǎng)度,ω表示桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.求:
(1)外力F的最小值.
(2)撤去外力F后,細(xì)桿從圖示位置到繞O點(diǎn)罷到地面前的過(guò)程中,系統(tǒng)(指細(xì)桿和物體D)重力勢(shì)能的變化量.
(3)撤去外力F后,細(xì)桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)到地面的瞬間,物體D的速度大。

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如圖所示,質(zhì)量為1kg的小球,在豎直放置的半徑為10m的光滑圓環(huán)軌道的底端,給它一個(gè)水平初速度時(shí),小球沿軌道恰能通過(guò)圓環(huán)頂端C點(diǎn).求:
(1)小球在軌道最低點(diǎn)B時(shí)獲得的初速度為多大?
(2)小球在軌道最低點(diǎn)B是對(duì)軌道的壓力為多大?

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(2008?廣東模擬)如圖所示電梯質(zhì)量為M,在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體,電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開(kāi)始豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)它上升到H時(shí),電梯的速度達(dá)到v,則在這過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是( 。

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如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下,沿天花板做勻速直線運(yùn)動(dòng).恒力F與水平方向夾角為θ.求物體所受摩擦力大小和物體對(duì)頂板的壓力大。

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