Question

【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，如右图所示，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？

Answer 1

【答案】（1），

（2）B最小值 此时，方向竖直向上，此时磁感应强度方向水平向左

【解析】（1）从b向a看金属棒受力如图所示：

竖直方向：

水平方向：

而 将此式代入上式得

，

（2）要使ab棒受到的支持力为零，令

得到，所以

当时，B最小值 此时，方向竖直向上，依据左手定则，判断此时磁感应强度方向水平向左。

综上所述本题答案是：（1），

（2）B最小值 此时，方向竖直向上，此时磁感应强度方向水平向左