Question

（）如图所示，质量为60g的导体棒长度S =20cm，棒两端分别与长度L=30cm的细导线相连，悬挂在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B =0.5T。当导体棒中通以稳恒电流I后，棒向上摆动（摆动过程中I始终不变），最大偏角θ=45°，求：导体棒中电流I的大小．

以下是某同学的解答：

当导体棒摆到最高位置时，导体棒受力平衡。此时有：

Gtanθ=F_安= BIS

请问：该同学所得结论是否正确？若正确请求出结果。若有错误，请予指出并求出正确结果．

Answer 1

见解析

解析:

该同学所得结论有问题。                                  （2分）

由于45°是钢棒向上摆动的最大偏角，所以此时钢棒并不平衡。（2分）

钢棒在向上摆动过程中，仅有重力和安培力两个恒力做功。

由动能定理：BISLsinθ-mgL（1-cosθ）=0                     （3分）

∴钢棒中电流为：I= mg（1-cosθ）/ BSsinθ                   （1分）

                   =2.49A                               （2分