Question

【题目】如图所示，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计．在空间施加匀强磁场可以使ab棒静止，则磁场的磁感强度的最小值及其方向分别为（ ）

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

Answer 1

【答案】B
【解析】解：对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：

从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小；

故安培力的最小值为：FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为：

B= =

根据欧姆定律，有：

E=I（R+r）

故有：B=

根据左手定则，磁场方向垂直平面向下；

故选：B．

【考点精析】关于本题考查的安培力，需要了解安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零才能得出正确答案．