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...
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),则下列说法中正确的是( )
A. 金属棒中电流方向水平向右,电流大小为6A
B. 金属棒中电流方向水平向右,电流大小为2A
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
代入计算得出
故A错误,B正确;
C.当偏角时,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,根据对称*可以知道,偏角是时是其平衡位置,铜棒受力如图所示,则有
当铜棒偏角是时,速度最大,动能最大,由动能定理可得
代入计算得出,最大动能为
故D正确。
故选BD。
知识点:动能和动能定律
题型:多项选择