题目内容
【题目】如图所示,两平行金属导轨EF、CD间距为L,与电动势为E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角θ,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为 ( )
A. ,水平向右
B. ,垂直于回路平面向上
C. ,垂直于回路平面向下
D. ,竖直向下
【答案】C
【解析】
导体棒受重力、支持力和安培力,三力平衡,当安培力沿斜面向上时,安培力最小,此时根据安培力公式计算出的磁感应强度即为最小值。
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:,根据欧姆定律,有:E=IR,故有:,根据左手定则,磁场方向垂直平面向上,故C正确、ABD错误。
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