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 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度...

习题库1.12W

问题详情:

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中。当金属棒中通过稳恒电流I后,金属棒向纸外摆动,摆动过程中的最大偏角θ=60°(取g=10m/s2 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度...),则下列说法中正确的是(  )

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第2张

A. 金属棒中电流方向水平向右,电流大小为6 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第3张A

B. 金属棒中电流方向水平向右,电流大小为2 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第4张A

C. 当偏角θ=60°时,金属棒受到的合力为零

D. 金属棒在摆动过程中动能的最大值为2.78×10-2J

【回答】

BD

【解析】

AB.铜棒向纸外摆动,所受的安培力向外,根据左手定则判断得知,金属棒中电流方向水平向右,铜棒上摆的过程,根据动能定理得

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第5张

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第6张

代入计算得出

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第7张

故A错误,B正确;

C.当偏角 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第8张时,金属棒沿金属线方向的合力为零,但重力有沿圆周切向分力,所以金属棒受到的合力不为零,故C错误;

D.根据题意,铜棒向上摆动的最大偏角 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第9张,根据对称*可以知道,偏角是 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第10张时是其平衡位置,铜棒受力如图所示,则有

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第11张

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第12张

当铜棒偏角是 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第13张时,速度最大,动能最大,由动能定理可得

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第14张

代入计算得出,最大动能为

 如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度... 第15张

故D正确。

故选BD。

知识点:动能和动能定律

题型:多项选择