如图甲所示,质量为,长的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角
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如图甲所示,质量为,长的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角
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如图甲所示,质量为
,长
的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度
,求此棒中恒定电流的大小.
某同学对棒中恒定电流的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).
当最大偏转角
时,棒受力平衡.有
,得
.
(1)请判断,该同学的解法正确吗?若不正确则请指出错在哪里?
(2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.
答案
(1)该同学的解法错误 (2)5 A
解析
试题分析:(1)该同学的解法错误.
错误原因:认为棒到达最高点速度为零时,一定处于平衡状态;或者认为偏角最大的是平衡位置.
(2)正确的解法如下:金属棒向外偏转过程中,导线拉力不做功,如右图所示,
安培力F做功为
重力做功为
由动能定理得
解得:
点评:考查学生观察是否细仔,最大偏角与平衡状态的关系,同时还体现如何正确求功.
举一反三
如右图所示,在小车中悬挂一小球,若偏角θ未知,而已知摆球的质量为m,小球随小车水平向左运动的加速度为
(取
),则绳的张力为( )
A.
B.
C.20m
D.(
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如右图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B,质量均为m,开始时两物块均处于静止状态.现下压A再静止释放使A开始运动,当物块B刚要离开挡板时,A的加速度的大小和方向为( )
A.0 B.2gsin θ,方向沿斜面向下
C.2gsin θ,方向沿斜面向上 D.gsin θ,方向沿斜面向下
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如右图所示,竖直面内的固定圆环光滑,两个有孔的小球
A
和
B
套在环上.中间用一根轻绳相连,
B
处在过圆心的水平线上,绳与水平方向的夹角为30°时
A
、
B
均保持静止,已知
B
的质量为
m
,下列判断正确的是( )
A.绳的张力大小等于
mg
B.
A
的质量为2
m
C.剪断细绳的瞬间
A
的加速度大小为
g
/2
D.剪断细绳的瞬间
A
的加速度大小为
g
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如图所示,光滑斜面静止于粗糙水平面上,斜面倾角θ=30°,质量为m的小球被轻质细绳系住斜吊着静止于斜面上,悬线与竖直方向夹角α=30°,则下列说法正确的是( )
A.悬线对小球拉力是
B.地面对斜面的摩擦力是
C.将斜面缓慢向右移动少许,悬线对小球拉力减小
D.将斜面缓慢向右移动少许,小球对斜面的压力减小
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有两个共点力,大小分别是3N和5N,则它们的合力大小可能是
A.1N
B.3N
C.5N
D.7N
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