[题目]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(不计内阻)．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)当ab棒静止时.受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变.则要使ab棒所受� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】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(不计内阻)．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）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？

（2）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？

【答案】（1）mg－　；（2）水平向右

【解析】

从b向a看其受力如图所示．

（1）水平方向：

f＝FAsinθ①

竖直方向：

N＋FAcosθ＝mg②

又

FA＝BIL＝BL③

联立①②③得：

N＝mg－

f＝

（2）使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，须使所受安培力竖直向上，

则有

FA＝mg

FA＝BminIL

Bmin＝.

根据左手定则判定磁场方向水平向右.

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