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    水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源，内阻不计。现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图所示。问：

    （1）导体棒静止时ab中电流及导体棒ab所受安培力大小？

    （2）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？

    （3）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？

    （1）；(2) (3) 方向水平向右

    【解析】

    试题分析：（1）由欧姆定得：

    电流的方向与磁场的方向垂直，所以：

    （2）根据左手定则可知，棒ab所受的安培力方向垂直于棒斜向左上方，其受力截面图为：

    Fx合=F摩-Fsinθ=0 ①

    Fy合=FN+Fcosθ-mg=0 ②

    ③

    解①②③式得：；

    ．

    （3）要使ab棒受的支持力为零，其静摩擦力必然为零，根据（1）问中受力图可知：满足上述条件的最小安培力应与ab棒的重力大小相等、方向相反，所以有：

    F=BIL=mg，即：．

    解得最小磁感应强度：，由左手定则判断出这种情况B的方向应水平向右．

    考点：安培力；物体的平衡

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    C．F1增大、F2减小 D．F1减小、F2增大

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    A．物体A也做匀速直线运动

    B．绳子拉力始终不一定大于物体A所受重力

    C．绳子对物体A的拉力逐渐增大

    D．绳子对物体A的拉力逐渐减小

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    A.100 km B.120 km C.180 km D.210 km

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