Question

【題目】如圖所示，兩平行光滑金屬導軌CD、PQ間距為L，與電動勢為E、內阻為r的電源相連，質量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導軌放置構成閉合回路，回路平面與水平面成θ角，回路其余電阻不計．在空間施加勻強磁場可以使ab棒靜止，則磁場的磁感強度的最小值及其方向分別為（ ）

A.
，水平向右
B.
，垂直于回路平面向下
C.
，豎直向下
D.
，垂直于回路平面向下

Answer 1

【答案】B
【解析】解：對導體棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如圖所示：

從圖象可以看出，當安培力沿斜面向上時，安培力最小；

故安培力的最小值為：FA=mgsinθ，故磁感應強度的最小值為：

B= =

根據歐姆定律，有：

E=I（R+r）

故有：B=

根據左手定則，磁場方向垂直平面向下；

故選：B．

【考點精析】關于本題考查的安培力，需要了解安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零才能得出正確答案．