Question

如图所示，MN是一根长为l=10cm，质量m=50g的金属棒，用两根长度也为l的细软导线将导体棒MN水平吊起，使导体棒处在B=

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T的竖直向上的匀强磁场中，未通电流时，细导线在竖直方向，通入恒定电流后，金属棒向外偏转的最大偏角θ=37°，求金属棒中恒定电流的大小．

Answer 1

分析：金属棒向外偏转的过程中，受重力mg、导线拉力F_T、安培力F三个力的作用，重力做负功，安培力做正功，根据动能定理和安培力公式列式求解．

解答：解：金属棒向外偏转的过程中，受重力mg、导线拉力F_T、安培力F共三个力的作用，其中导线的拉力不做功，
由动能定理得：W_F+W_G=0           
其中 W_F=Flsinθ=BIl²sinθ，
 W_G=-mgl（1-cosθ）                  
金属棒中的电流为I=

mgl(1-cosθ)

Bl2sinθ

解得：I=

0.05×10×0.1×(1-cos37°)

2 3 ×0．12×sin37°

A=5A
答：金属棒中恒定电流的大小为5A．

点评：对于通电体在磁场中运动的问题，正确运用动能定理列式解题是关键．