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？

Answer 1

【答案】(1) , (2) ,方向水平向右。

【解析】（1）从b向a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