Question

如圖所示，MN是一根長為l=10cm，質量m=50g的金屬棒，用兩根長度也為l的細軟導線將導體棒MN水平吊起，使導體棒處在B=

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T的豎直向上的勻強磁場中，未通電流時，細導線在豎直方向，通入恒定電流后，金屬棒向外偏轉的最大偏角θ=37°，求金屬棒中恒定電流的大小．

Answer 1

分析：金屬棒向外偏轉的過程中，受重力mg、導線拉力F_T、安培力F三個力的作用，重力做負功，安培力做正功，根據動能定理和安培力公式列式求解．

解答：解：金屬棒向外偏轉的過程中，受重力mg、導線拉力F_T、安培力F共三個力的作用，其中導線的拉力不做功，
由動能定理得：W_F+W_G=0           
其中 W_F=Flsinθ=BIl²sinθ，
 W_G=-mgl（1-cosθ）                  
金屬棒中的電流為I=

mgl(1-cosθ)

Bl2sinθ

解得：I=

0.05×10×0.1×(1-cos37°)

2 3 ×0．12×sin37°

A=5A
答：金屬棒中恒定電流的大小為5A．

點評：對于通電體在磁場中運動的問題，正確運用動能定理列式解題是關鍵．