问题
问答题
如图所示，质量为60g的钢棒长为a=20cm，棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取l0m/s2．求：
（1）铜棒中电流I的大小及方向．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度．
答案
（1）铜棒上摆的过程，根据动能定理得：
FBLsin60°-mgL（1-cos60°）=0，
又安培力FB=BId
代入解得，I=2
A3
根据左手定则可知，与安培力方向，可得，电流方向从M到N．
（2）由题意，铜棒向上摆动的最大偏角θ=60°，根据对称性可知，偏角是30°时是其平衡位置，铜棒受力如图所示，则有
G=FBcot30°=
FB ，3
当铜棒偏角是30°时，速度最大，动能最大，
由动能定理可得：
m1 2
=FBLsin30°-mgL（1-cos30°） v 2m
代入解得，最大速度vm=0.96m/s．
答：（1）铜棒中电流I的大小2
A及方向从M到N．3
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度为0.96m/s．
