题目内容

【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且指向右上方,如图所示,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?

【答案】(1) , (2) ,方向水平向右。

【解析】(1)从ba看其受力如图所示:

水平方向:

竖直方向:

又:

联立解得:

2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知所受安培力竖直向上,则有

解得: ,根据左手定则判定磁场方向水平向右。

综上所述本题答案是:1

2方向水平向右

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