Question

【題目】如圖所示,質量為m的銅棒長為a,棒的兩端與長為L的細軟銅線相連,吊在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中當棒中通過恒定電流I后,銅棒向上擺動,最大偏角=60°，重力加速度為g,以下說法不正確的是

A. 銅棒中電流的大小

B. 銅棒從開始擺至最大擺角的過程中,速度先增大后減小

C. 銅棒在擺動過程中的最大速率

D. 銅棒達到最大擺角處時每根細線上的拉力為T=mg/2

Answer 1

【答案】C

【解析】

銅棒最大偏角是60°，則偏角為30°時是它的平衡位置，對銅棒受力分析，求出重力與安培力間的關系；偏角為30°時，銅棒的速度最大，由動能定理及安培力公式可以求出電流和最大速率。

A項：銅棒上擺的過程，根據(jù)動能定理得：

又安培力

聯(lián)立解得：，故A正確；

B項：由題意，銅棒向上擺動的最大偏角θ=60°，根據(jù)對稱性可知，偏角是30°時是其平衡位置即速度最大位置，所以銅棒從開始擺至最大擺角的過程中,速度先增大后減小，故B正確；

C項：由題意，銅棒向上擺動的最大偏角θ=60°，根據(jù)對稱性可知，偏角是30°時是其平衡位置，銅棒受力如圖所示，

則有：

當銅棒偏角是30°時，速度最大，動能最大，

由動能定理可得：

聯(lián)立解得：，故C錯誤；

D項：由C分析可知，F=，在最高點銅棒受重力，安培力，拉力，沿線方向合力為零，則有：，解得：，故D正確。

故應選：C。