Question

（2009?上海模擬）如圖所示，銅棒ab長0.1m，質量為0.06kg，兩端與長為0.15m的輕銅線相連，靜止于豎直平面上，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B=0.5T，現接通電源，使銅棒中保持有恒定電流通過，銅棒發生擺動．已知最大偏轉角為37°，則在擺到最大偏角的過程中銅棒的重力勢能增加了

0.018

J，恒定電流的大小為

4

A（不計空氣阻力）．

Answer 1

分析：根據重力做功求出重力勢能的增加量，根據動能定理求出安培力的大小．從而通過安培力的大小公式求出恒定電流的大小．

解答：解：銅棒上升的高度h=l（1-cos37°），則重力勢能的增加量為△E_p=mgl（1-cos37°）=0.6×0.15×0.2J=0.018J
對銅棒運用動能定理得，F_Alsin37°-mgl（1-cos37°）=0，
解得F_A=0.2N．
根據F_A=BIL得，I=

FA

BL

=

0.2

0.5×0.1

A=4A．
故答案為：0.018，4．

點評：本題通過動能定理抓住上升的最大擺角處速度為零求出安培力的大小，本題容易誤解為在最大位移處處于平衡，通過共點力平衡求解．