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如图所示,重铜棒MN长a,质量未知,两端由两根长都是l的轻软铜线悬挂起来,铜棒MN保持水平,整个装置静止于竖直平面内,装置所在处有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B.现给铜棒MN中
如图所示,重铜棒MN长a,质量未知,两端由两根长都是l的轻软铜线悬挂起来,铜棒MN保持水平,整个装置静止于竖直平面内,装置所在处有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B.现给铜棒MN中通入某一恒定电流,铜棒发生摆动,测得最大偏角θ=60°,最大动能为E
K
(不计感应电流影响和空气阻力).则铜棒中通的电流强度为 ___ ,从最低点运动到最高点的过程中安培力做的功是 ___ .(请用题中已知的字母来表示,角度θ的三角函数值请代入数据)
物理
人气:222 ℃
时间:2020-04-08 03:21:45
优质解答
当铜棒偏角是30°时,铜棒平衡,
铜棒受力如图所示,则G=F
B
cot30°=
3
F
B
①,
当铜棒偏角是30°时,速度最大,动能最大,
由动能定理可得:E
K
=F
B
lsin30°-Gl(1-cos30°) ②,
F
B
=BIa ③,由①②③解得:I=
2+
3
alB
E
K
,
从最低点到最高点的过程中,由动能定理可得:
F
B
lsin60°-Gl(1-cos60°)=0-0 ③,
由①②③解得,安培力的功W=F
B
lsin60°=
2
3
+
3
2
E
K
;
故答案为:
2+
3
alB
E
K
;
2
3
+
3
2
E
K
.
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