选择题6.0分
物理

5.如图所示,质量为m、长为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当棒中通以恒定电流后,金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为,下列说法正确的是

A

电流方向由N指向M

B

悬线与竖直方向夹角的最大值为时,金属棒处于平衡状态

C

悬线与竖直方向夹角的最大值为时,金属棒速率最大

D

恒定电流大小为

正确答案及相关解析

正确答案

CD

解析

A、平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,故导线受到安培力,根据左手定则,可判断金属棒中的电流方向由M指向N,故A错误;

B、悬线与竖直方向夹角的最大值为时,速度为零,但加速度不为零,

故B错误;

C、悬线与竖直方向夹角的最大值为时,切线方向合力为零,故速度最大。故C正确。

D、悬线与竖直方向夹角的最大值为时,速度为零,由动能定理有  解得故D正确。

故本题正确选项为CD

考查方向

本题考查了动能定理及通电导线在磁场中运动知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与共点力作用下的平衡知识点交汇命题。

解题思路

对通电导线受力分析,根据左手定则及动能定理即可求得力的方向及电流的方向和大小.

易错点

导体棒速度最大满足的条件。