(12分)如圖甲所示,質(zhì)量為m,長為l的銅棒,用長度亦為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,未通電時(shí),輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度,求此棒中恒定電流的大小。
同學(xué)甲的解法如下:對銅棒進(jìn)行受力分析,通電時(shí)導(dǎo)線向外偏轉(zhuǎn),說明安培力方向垂直電流和磁場方向向外,受力如圖乙所示(側(cè)視圖)。當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ時(shí),棒受力平衡,有:
得
同學(xué)乙的解法如下:銅棒向外偏轉(zhuǎn)過程中,導(dǎo)線拉力不做功,如圖丙所示。
F做功為:
重力做功為:
由動能定理得:,
得
請你對同學(xué)甲和乙的解答作出簡要的評價(jià);若你兩者都不支持,則給出你認(rèn)為正確的解答。
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|v2-v1| | |v20-v10| |
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1 |
2 |
v | 2 i |
1 |
2 |
v | 2 m |
v | 2 n |
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πd2RL |
4ρ |
πd2RL |
4ρ |
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(本小題滿分6分)如圖甲所示是某同學(xué)探究小車的速度和加速度的實(shí)驗(yàn)裝置,它將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn),A、B兩問點(diǎn)的距離為12.50cm。用重物通過細(xì)線拉小車,讓小車做直線運(yùn)動。
①若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示,則d= cm.
②實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖中位置A由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=2.28×10-2s,則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為 m/s,小車的加速度為 m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。
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