为什么最大速度在这里 高中物理

如图所示,质量为60g的钢棒长为a=20cm,棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过稳恒电流I后,钢棒向上摆... 如图所示,质量为60g的钢棒长为a=20cm,棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过稳恒电流I后,钢棒向上摆动,最大偏角θ=60°,g取l0m/s2.求:
(1) 铜棒中电流I的大小及方向.
(2) 铜棒在摆动过程中的最大速度.
第二问中,为什么最大速度在30°啊

图我发不上 http://zhidao.baidu.com/question/127388559 这里就是图
棒在最低位置和摆到一边的最大角是60°,为什么平衡位置与竖直方向成30°角
怎么知道哪里是平衡位置
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dflcck
2011-01-26 · TA获得超过1万个赞
知道大有可为答主
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已经有人解答了,详细的我就不说了;
为什么在30度,
单摆运动的特性决定,最大速度一定出现在平衡位置

通入稳恒电流后,棒将做类似于单摆的运动,来回摆动。由于最大摆角是60°所以平衡位置与竖直方向成30°角。也就是说,当偏角为30°时棒受力平衡。
在偏角为30°时,对半受力分析后可列出:
BIa=Tsin30°
mg=Tcos30°
解得:I=2*根号3

由单摆运动可知,最大速度一定出现在平衡位置,也就是偏角为30°时。
由几何关系不难得出棒从最低点(开始运动时)到偏角为30°(平衡位置)时的水平位移x=0.5L,竖直位移为y=(1-cos30°)L
从最低点(开始运动时)到偏角为30°(平衡位置)时,由动能定理得:
0.5LBIa-mg(1-cos30°)L=0.5mv^2
=> v=0.96m/s
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