如图所示，铜棒ab长L=0.3m，质量为m=9×10-2kg，两端与长为s=1m的轻铜线相连，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=1T．铜棒中保持有恒定电流通过时，铜棒稳定后的偏转角为30°．求

Question

如图所示，铜棒ab长L=0.3m，质量为m=9×10^-2kg，两端与长为s=1m的轻铜线相连，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=1T．铜棒中保持有恒定电流通过时，铜棒稳定后的偏转角为30°．求：

（1）通过铜棒的电流I的大小；
（2）此过程中铜棒的重力势能的增加量．（g取10m/s²）

Answer 1

（1）对铜棒受力分析，根据平衡条件：

F_安=BIL=mgtan30°      
得：I=√(3)A，方向是b→a    
（2）△E_p=mg△h=mg（s-(√(3))/(2)s）≈0.12J   
答：（1）铜棒中通过的电流大小为√(3)A，方向为b到a．
（2）此过程中铜棒的重力势能的增加量为0.12J．