Question

如圖甲所示，質(zhì)量為，長的銅棒，用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度．未通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度，求此棒中恒定電流的大小．
某同學(xué)對棒中恒定電流的解法如下：對銅棒進(jìn)行受力分析，通電時導(dǎo)線向外偏轉(zhuǎn)，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(cè)視圖)．
當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角時，棒受力平衡．有
，得.

(1)請判斷，該同學(xué)的解法正確嗎？若不正確則請指出錯在哪里？
(2)試寫出求解棒中電流的正確解答過程及結(jié)果．

Answer 1

(1)該同學(xué)的解法錯誤　(2)5 A

解析試題分析：(1)該同學(xué)的解法錯誤．
錯誤原因：認(rèn)為棒到達(dá)最高點速度為零時，一定處于平衡狀態(tài)；或者認(rèn)為偏角最大的是平衡位置．
(2)正確的解法如下：金屬棒向外偏轉(zhuǎn)過程中，導(dǎo)線拉力不做功，如右圖所示，

安培力F做功為

重力做功為

由動能定理得

解得：
考點：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用
點評：考查學(xué)生觀察是否細(xì)仔，最大偏角與平衡狀態(tài)的關(guān)系，同時還體現(xiàn)如何正確求功．