问题
问答题
如图甲所示，质量为m=5g，长l=10cm的铜棒，用长度亦为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B=
T．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θ=53°，求此棒中恒定电流的大小．1 3
某同学的解法如下：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θ=53°时，棒受力平衡，有：tanθ=
=F mg
I=BIl mg
=mgtanθ Bl
=20A0.005×10× 4 3
×0.011 3
（1）请你判断，他的解法是否正确？错误的请指出错误所在，并改正．
（2）此棒的最大动能是多少？
答案
（1）此同学的解法不正确，最大偏转角θ=53°时棒不处于平衡状态．而是速度为零．
正确的解法为：
由动能定理得：BIl•lsin53°-mgl（1-cos53°）=0
I=
=mg(1-cos530) Blsin530
=0.75A0.005×10×(1-0.6)
×0.1×0.81 3
（2）设偏转角为β时，当速度方向上的合力为零时，棒的动能最大．
即tanβ=
=BIl mg
时，1 2
由动能定理得：BIl•lsinβ-mgl（1-cosβ）=Ek-0
解得：EK=6×10-4J