Question

【題目】如圖所示，空間中有斜向右下方與水平方向成θ角的勻強磁場，一絕緣豎直擋板MN垂直于紙面所在的豎直平面，一根通有垂直紙面向外電流的水平金屬桿，緊貼擋板上的O點處于靜止狀態。下列說法正確的是( )

A. 若擋板MN表面光滑，略減小金屬桿中電流，金屬桿可能仍然靜止于O點

B. 若擋板MN表面光滑，略增大金屬桿中電流，要保持金屬桿仍然靜止，可將擋板繞過O點垂直紙面的軸逆時針轉動一定角度

C. 若擋板MN表面粗糙，略增大金屬桿中電流，金屬桿可能仍然靜止，且金屬桿所受的靜摩擦力一定增大

D. 若擋板MN表面粗糙，略減小金屬桿中電流，金屬桿可能仍然靜止，且金屬桿所受的靜摩擦力方向可能豎直向上

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、若擋板MN表面光滑，對導體棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如圖所示：

根據平衡條件，有N=mgtanθ，；如果略減小金屬桿中電流，則F略減小，而方向不變，支持力方向也不變，根據平衡條件，支持力和安培力大小應該不變，顯然矛盾，故A錯誤；
B、三力平衡時，三個力可以構成首尾相連的矢量三角形，如圖所示：

略增大金屬桿中電流，則安培力略增大，要重新平衡，可以將擋板繞過O點垂直紙面的軸逆時針轉動一定角度，即支持力逆時針轉動一定角度，如圖所示，故B正確；C、擋板MN表面粗糙，受重力、支持力、靜摩擦力和安培力，其中靜摩擦力可能向上、向下或者為零；略增大金屬桿中電流，安培力增大，金屬桿可能仍然靜止，如果原靜摩擦力向上，則Fcosθ+f=mg，故靜摩擦力可能是減小的，故C錯誤；D、擋板MN表面粗糙，略減小金屬桿中電流，安培力減小，金屬桿可能仍然靜止，如果靜摩擦力向上，則靜摩擦力是增加的，故D正確；故選BD。