Question

【題目】如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌寬d，與電源連通，導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角θ角，導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒MN．當導(dǎo)體棒中通有電流I時，為使其能靜止在導(dǎo)軌上，需在金屬棒所在的空間加一勻強磁場．

（1）如果導(dǎo)體棒MN靜止在導(dǎo)軌上且對導(dǎo)軌無壓力，則所加的勻強磁場的磁感強度大小和方向如何？

（2）若要磁場的磁感應(yīng)強度最小，所加磁場方向如何？磁感應(yīng)強度最小值為多大？

Answer 1

【答案】（1）如果導(dǎo)體棒MN靜止在導(dǎo)軌上且對導(dǎo)軌無壓力，則所加的勻強磁場的磁感強度大小B=和方向水平向右；

（2）若要磁場的磁感應(yīng)強度最小，所加磁場方向垂直于斜面向下；磁感應(yīng)強度最小值為=

【解析】試題分析：（1）導(dǎo)體棒對軌道無壓力，MN所受安培力

應(yīng)豎直向上，故磁場方向應(yīng)水平向右

且：IdB=mg

解得：B=

（2）當安培力沿斜面向上時，安培力最小，磁感應(yīng)強度最小，方向應(yīng)垂直于斜面向下

由力的分解，則有IdB′=mgsinθ

解得：B′=