Question

大学物理求解

大学物理求解第一题，要具体过程

Answer 1

选A

追问

为什么v/2=vsinθ/2

Answer 2

1、
(敞甫搬晃植浩邦彤鲍廓1)张力与运动方向始终垂直，不做功；
重力做功为mgh=mgL(1-cos30°)=0.2*9.8*2*(1-cos30°)=0.5252J
(2)mgh=mv²/2=Ek=0.5252J
v=√(2gh)=√(2gL(1-cos30°))=2.29m/s
(3)T-mg=mv²/L
T=mg+mv²/L=2.485N
2、估计命题人考虑得简单了，实际计算极为繁琐。根据对称性可知，线框所受合力为零。
简单的计算方法（实际上不对的，估计老师要的答案是这样的）：
AD边受到左右各一条长直导线中电流所产生磁场的作用力.
无限长直导线产生的磁感应强度B=μ0I/(2πR) ------I是电流大小,μ0=4π*10^7,R是点到长直导线的距离。
一段有电流通过的导线在磁感应强度为B的磁场中受力为F=BIL ----I是这段导线中电流强度，L是这段导线的长度。
则AD边受到的磁场力为大小为：
F=μ0I1I2a/(π(d-a))+μ0I1I2a/(π(d+a))
方向为平行纸面向左；
BC边受到的磁场力为大小与AD边相同，但方向向右。
准确的计算方法：
实际上，AD边除受到来自两条长直导线产生的磁场的作用力以外，还受到线框另外三条边电流产生磁场的作用力，因为不是无限长导线，所以需要用毕奥萨伐尔定律进行积分计算此边所处的各点磁感应强度，再积分计算此段导线所受的磁场力作用，计算极为繁琐，如果列出算式怕不堪忍受，这里就不列了。
但根据对称性可知，线框所受合外力还是零。
3、
中央明纹两侧第五级明纹间距为11.78mm，则相邻明纹间距为Δx=1.178mm
Δx=Lλ/d
λ=dΔx/L=0.5mm*1.178mm/1m=0.589*10^(-6)m