题目内容
【题目】如图所示，
形金属导轨（电阻不计）CDEF固定在绝缘的水平面上，两根金属导轨间宽为L，C、E间有电动势为E、内阻为r的电源．现垂直于导轨搁一根金属棒MN，金属棒电阻为R，质量为m，垂直金属棒施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，求：
(1)当MN棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？
(2)若金属棒MN所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知MN棒与导轨间动摩擦因数
,B的大小和水平面夹角均能改变，要使MN棒刚好发生滑动时，B的大小至少为多大?此时B与水平面的夹角为多少?
【答案】（1）
，
（2）
,
【解析】
（1）对MN棒：水平方向：
竖直方向：
有
联立得：
（2）当刚好发生相对滑动时
即
将数据带入：
最小值为
，此时
另解:显然当刚好发生相对滑动时，最大静摩擦力
和
夹角一定，此时即
，因此
，和合力必沿虚线方向，当
垂直于虚线是取得最小值：
，,此时B沿虚线方向，与水平方向夹角
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